RU2327936C2 - Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) - Google Patents
Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327936C2 RU2327936C2 RU2006129418/03A RU2006129418A RU2327936C2 RU 2327936 C2 RU2327936 C2 RU 2327936C2 RU 2006129418/03 A RU2006129418/03 A RU 2006129418/03A RU 2006129418 A RU2006129418 A RU 2006129418A RU 2327936 C2 RU2327936 C2 RU 2327936C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- shaft
- core
- piers
- lining
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к шахтным печам для обжига известняка и доломита и может применяться в металлургии, содовой и сахарной промышленности, промышленности строительных материалов.The invention relates to shaft furnaces for calcining limestone and dolomite and can be used in metallurgy, soda and sugar industries, building materials industry.
Известны шахтные печи для обжига известняка и доломита (кусковых материалов) различной производительности, работающие на жидком и газообразном топливе, имеющие зону подогрева, обжига и охлаждения, металлический кожух, футерованную шахту, периферийные, центральную, балочные горелки, газораспределительный керамический керн.Known shaft kilns for calcining limestone and dolomite (lump materials) of various capacities, operating on liquid and gaseous fuels, having a heating, firing and cooling zone, a metal casing, a lined shaft, peripheral, central, beam burners, gas distribution ceramic core.
По своему принципу шахтная противоточная печь является практически идеальным теплообменным агрегатом - она имеет три технологических зоны: зону обжига, где происходит декарбонизация известняка в интервале температур 870-1250°С и две утилизационные зоны. В зоне охлаждения физическое тепло готовой продукции полностью передается воздуху, поступающему на горение в зону обжига, и таким образом полностью возвращается а процесс. Тепло газов, покидающих зону обжига, передается холодному известняку в зоне подогрева в максимально возможном количестве. Неизбежными тепловыми потерями в этом процессе является тепло отходящих газов, имеющих температуру 150-300°С.By its principle, a counterflow shaft furnace is an almost ideal heat exchange unit - it has three technological zones: a calcination zone, where limestone decarbonization takes place in the temperature range of 870-1250 ° С and two utilization zones. In the cooling zone, the physical heat of the finished product is completely transferred to the air entering the combustion in the firing zone, and thus the process is completely returned. The heat of the gases leaving the firing zone is transferred to the cold limestone in the heating zone in the maximum possible amount. The inevitable heat loss in this process is the heat of the exhaust gases having a temperature of 150-300 ° C.
Газодинамический режим работы шахтных печей является одним из важнейших факторов технологии обжига, определяющих конструкцию агрегата, горелочных устройств и развитие тепломассообменных процессов по высоте и радиусу. От равномерности газораспределения зависит качество физико-термической обработки слоя шихты и, в конечном итоге, однородность состава и качества полученного продукта. Сложность решения данной проблемы обусловлена высоким гидравлическим сопротивлением плотного слоя шихты. Из практики известно, что распределение газов по сечению печи неравномерно. По центру печей идет меньше газов, что приводит к радиальной неравномерности температурного поля (в средней части зоны обжига температура в центре может быть ниже температуры на периферии на 400-500°С). Отсюда недожог извести, прошедшей через центральные зоны таких печей.The gas-dynamic mode of operation of shaft furnaces is one of the most important factors of the firing technology that determines the design of the unit, burner devices and the development of heat and mass transfer processes in height and radius. The uniformity of gas distribution determines the quality of the physicothermal treatment of the charge layer and, ultimately, the uniformity of the composition and quality of the resulting product. The complexity of solving this problem is due to the high hydraulic resistance of the dense layer of the charge. It is known from practice that the distribution of gases over the furnace cross section is uneven. There are less gases in the center of the furnaces, which leads to a radial non-uniformity of the temperature field (in the middle of the firing zone, the temperature in the center can be lower than the temperature at the periphery by 400-500 ° C). Hence the burning of lime that passed through the central zones of such furnaces.
Указанных недостатков удалось избежать путем сооружения в зоне обжига крестообразного керамического керна, внутри которого выполнены жаровые каналы с окнами для выхода газов в слой известняка.These drawbacks were avoided by constructing a cruciform ceramic core in the firing zone, inside which there are made fire channels with windows for the exit of gases into the limestone layer.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достижению технического результата является шахтная печь для обжига известняка(патент Российской Федерации №2194931, МПК 7 F27В 1/02, 2001 г.), содержащая керамический керн, состоящий из простенков и центрального столба, снабженного металлическими газоохлаждаемыми балками-фиксаторами. Данная печь имеет кожух, футеровку шахты, выносные топки, водоохлаждаемые опорные балки под керн, центральный столб, газоохлаждаемые балки-фиксаторы, опирающиеся на кожух печи, простенки, пазы в футеровке шахты и центральном столбе, в которые с зазорами на температурные расширения входят простенки.Closest to the invention in terms of technical nature and the achievement of a technical result is a shaft kiln for calcining limestone (patent of the Russian Federation No. 2194931, IPC 7 F27В 1/02, 2001) containing a ceramic core consisting of piers and a central column equipped with metal gas-cooled fixing beams. This furnace has a casing, a mine lining, remote furnaces, water-cooled support beams under the core, a central pillar, gas-cooled fixing beams resting on the furnace casing, walls, grooves in the shaft lining and the central column, into which walls are provided with gaps for thermal expansion.
Известное устройство имеет ряд недостатков.The known device has several disadvantages.
- Наличие металлических газоохлаждаемых балок-фиксаторов, входящих в тело керна (и простенков и центрального столба) и ослабляющих его за счет различных температурных расширений металла и керамики.- The presence of metal gas-cooled fixing beams that enter the core body (and piers and the central pillar) and weaken it due to various temperature expansions of the metal and ceramics.
- Наличие центрального столба керна, усложняющего всю конструкцию, снижающего ее механическую прочность (простенки сами по себе, центральный столб сам по себе).- The presence of a central core pillar, complicating the entire structure, reducing its mechanical strength (piers by themselves, the central pillar by itself).
- Наличие в зоне обжига водоохлаждаемых опорных балок под керн и, как следствие, потери части тепла в зоне обжига печи с охлаждающей водой, необходимость наличия водооборотного цикла с химводоочисткой.- The presence in the firing zone of water-cooled support beams under the core and, as a result, the loss of part of the heat in the firing zone of the furnace with cooling water, the need for a water cycle with chemical water treatment.
Задача, на решение которой направлено техническое решение, - обеспечение механической прочности и долговечности керна, снижение капитальных и эксплуатационных затрат на печь.The task to which the technical solution is directed is to ensure the mechanical strength and durability of the core, and to reduce the capital and operating costs of the furnace.
Поставленная техническая задача достигается тем, что керамический газораспределительный керн крестообразной формы (4), внутри которого выполнены жаровые каналы (6) с отверстиями для выхода газов в слой (7), состоит из четырех простенков (5), выполненных в форме арок и опирающихся одним крылом на футеровку шахты печи (3), а другим - на центральную керамическую опору (10), которая в свою очередь стоит на металлической воздухоохлаждаемой балке (8), расположенной в зоне охлаждения и имеющей окна (9), через которые охлаждающий воздух подается в пространство печи. Два противоположных простенка представляют собой монолитную крестовину, имеющую пазы с каждой стороны, в которые входят два других простенка, каждый со своей стороны.The stated technical problem is achieved in that the cross-shaped ceramic gas distribution core (4), inside which the flame channels (6) are made with openings for the exit of gases into the layer (7), consists of four piers (5) made in the form of arches and supported by one wing to the lining of the furnace shaft (3), and another to the central ceramic support (10), which in turn stands on a metal air-cooled beam (8) located in the cooling zone and having windows (9) through which cooling air is supplied to space your stove. The two opposite walls are a monolithic cross, having grooves on each side, which include two other walls, each on its own side.
Данная конструкция проще в монтаже, позволяет повысить механическую прочность и обеспечить долговечность керна.This design is easier to install, improves mechanical strength and ensures core longevity.
Кроме того, в зоне охлаждения печи температурное поле стабилизируется применением узла центрального подвода вентиляторного воздуха на высоте 2,5 м выше уровня механизма выгрузки в сочетании с вводом воздуха через приемный бункер извести под разгрузочную решетку.In addition, in the furnace cooling zone, the temperature field is stabilized by the use of a central fan air supply unit at a height of 2.5 m above the level of the unloading mechanism in combination with the introduction of air through the lime receiving hopper under the discharge grate.
Подаваемый через окна опорной балки воздух (центральный узел подвода вентиляторного воздуха):Air supplied through the windows of the support beam (central fan air supply unit):
- во первых, охлаждает опорную балку и позволяет отказаться от водооборотного цикла с химводоочисткой;- firstly, it cools the support beam and allows you to abandon the water cycle with chemical water treatment;
- сохраняет тепло в зоне обжига, уносимое с охлаждающей водой;- retains heat in the firing zone, carried away with cooling water;
- повышает долговечность работы керна, так как подаваемый через окна опорной балки воздух достигает керна более холодным, чем воздух, поступающий через приемный бункер извести, и в соответствии с так называемым пристенным эффектом омывает керн и охлаждает его, что позволяет снизить температуру, при которой эксплуатируется керн, до 1250°С. Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным выполнением. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».- increases the life of the core, since the air supplied through the windows of the support beam reaches the core colder than the air entering through the lime receiving hopper, and in accordance with the so-called wall effect it washes the core and cools it, which reduces the temperature at which it is operated core, up to 1250 ° С. A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed technical solution differs from the known for its structural implementation. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить существенные признаки, присущие предлагаемому решению.A comparative analysis of the proposed solution, not only with the prototype, but also with other technical solutions, did not reveal the essential features inherent in the proposed solution.
Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение вышеуказанного технического результата, что соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».It follows that the claimed combination of significant differences provides the above technical result, which meets the criteria of the invention of "inventive step".
Предложенное техническое решение поясняется приложенными к нему чертежами:The proposed technical solution is illustrated by the attached drawings:
на фиг.1 изображена зона обжига, разрез А-А;figure 1 shows the firing zone, section aa;
на фиг.2 изображена зона обжига, разрез Б-Б;figure 2 shows the firing zone, section BB;
на фиг.3 изображена зона обжига, разрез В-В.figure 3 shows the firing zone, section bb.
Шахтная печь имеет: кожух печи 1, шахту печи 2, футеровку шахты печи 3, газораспределительный керн 4, простенки керна 5, жаровые каналы керна 6, отверстия в керне для выхода продуктов сгорания в слой материала 7, воздухоохлаждаемую опорную балку с узлом центрального подвода воздуха на охлаждение 8, окна, через которые охлаждающий воздух подается в пространство печи 9, центральную керамическую опору 10, выносные топки 11, периферийные диффузионные горелки 12, штуцеры ввода воздуха в приемный бункер извести 13, разгрузочное устройство 14.The shaft furnace has: a
На фиг.4 и фиг.5 изображен вариант шахтной печи для обжига известняка и доломита, отличающийся тем, что в печи отсутствует центральная керамическая опора 10.Figure 4 and figure 5 shows a variant of a shaft furnace for calcining limestone and dolomite, characterized in that the furnace does not have a central
Шахтная печь, оснащенная керамическим керном, работает следующим образом. Известь, поступающая из зоны подогрева печи, распределяется керном на четыре сектора, где обжигается продуктами сгорания топлива, поступающими из отверстий 7, простенков 5 и периферийных горелок 12. Разность температур в зоне обжига по сечению печи по опытным данным составляет 50-60°С, что позволяет достичь степени обжига 94-96%.A shaft furnace equipped with a ceramic core operates as follows. Lime coming from the furnace heating zone is distributed by core into four sectors, where it is burned by the combustion products coming from the
Технико-экономические преимущества предложенного технического решения состоят в следующем:Technical and economic advantages of the proposed technical solutions are as follows:
- упрощена конструкция керна;- simplified core design;
- повышена механическая прочность и долговечность керна;- increased mechanical strength and durability of the core;
- снижены затраты на производство извести в связи с отказом от водяного охлаждения опорной балки и отсутствием водооборотного цикла и участка химводоочистки, а также сохранением тепла в зоне обжига, уносимого с охлаждающей водой.- reduced production costs of lime due to the refusal of water cooling of the support beam and the lack of a water cycle and a chemical water treatment section, as well as the conservation of heat in the firing zone carried away with cooling water.
Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение, выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного результата.From this we can conclude that the task to which the technical solution is directed is fulfilled, and the above result is obtained.
Источники информацииInformation sources
1. Роберт С.Бойнтон. Химия и технология извести. М., Стройиздат, 1972, с.90-102.1. Robert S. Boynton. Chemistry and technology of lime. M., Stroyizdat, 1972, pp. 90-102.
2. А.В.Монастырев. Производство извести. М., Высшая школа, 1975, с.132-158.2. A.V. Monastyrev. Lime production. M., Higher School, 1975, p.132-158.
3. В.А.Кривандин, А.В.Егоров. Тепловая работа и конструкция печей черной металлургии. М., Металлургия, 1989, с.48-49.3. V.A. Krivandin, A.V. Egorov. Thermal work and design of iron and steel furnaces. M., Metallurgy, 1989, p. 48-49.
4. AT 401301 В, 26.08.1996.4. AT 401301 V, 08/26/1996.
5. RU №2194931 C2, 07.02.2001.5. RU No. 2194931 C2, 02/07/2001.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129418/03A RU2327936C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129418/03A RU2327936C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006129418A RU2006129418A (en) | 2008-02-20 |
RU2327936C2 true RU2327936C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=39266910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129418/03A RU2327936C2 (en) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327936C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493517C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Липецкстальпроект" | Shaft gas furnace for lump material roasting (versions) |
-
2006
- 2006-08-14 RU RU2006129418/03A patent/RU2327936C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493517C1 (en) * | 2012-08-03 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество "Липецкстальпроект" | Shaft gas furnace for lump material roasting (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006129418A (en) | 2008-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5052918A (en) | Method and a regenerator for heating gases | |
RU2327936C2 (en) | Mine counterflow kiln for roasting limestone and dolomite (options) | |
KR101478865B1 (en) | Improved burning system | |
EP0332709B1 (en) | Externally heated rotary kiln | |
RU2493517C1 (en) | Shaft gas furnace for lump material roasting (versions) | |
RU123507U1 (en) | MINING GAS FURNACE FOR FIRING LUMBAR MATERIALS (OPTIONS) | |
EP2913612A1 (en) | Combustion system for the production of ceramic linings | |
RU129614U1 (en) | SHAFT FURNACE FOR FIRING BULK MATERIALS | |
RU2652608C1 (en) | Shaft furnace for burning lump material | |
RU2712461C1 (en) | Furnace, furnace operation method (embodiments) | |
US4676740A (en) | Heat exchange apparatus and process for rotary kilns | |
RU2321809C2 (en) | Well furnace for roasting materials | |
RU2425312C2 (en) | Shaft furnace for burning lump material | |
RU2638268C2 (en) | Mine kiln for roasting carbonate rocks | |
CN218665796U (en) | Large-treatment-capacity double-hearth lime kiln | |
RU2587115C1 (en) | Counterflow shaft furnace for burning carbonaceous materials, heated with gaseous fuel | |
US1955250A (en) | Fan scroll | |
RU2729679C1 (en) | Straight-flow-counterflow furnace for calcination of carbonate materials | |
CN103542714B (en) | Many large-scale shaft furnaces of wall partition type | |
SU981794A1 (en) | Shaft furnace for roasting limestone | |
RU2166159C2 (en) | Counterflow-direct flow shaft furnace for roasting of carbonate rocks | |
RU2008596C1 (en) | Rotary hearth annular furnace | |
JPH0324592Y2 (en) | ||
US655418A (en) | Furnace. | |
SU1691677A1 (en) | Shaft furnace for calcination of lump material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080815 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150815 |