RU2398165C2 - Multichamber calcining kiln - Google Patents
Multichamber calcining kiln Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398165C2 RU2398165C2 RU2008127889/02A RU2008127889A RU2398165C2 RU 2398165 C2 RU2398165 C2 RU 2398165C2 RU 2008127889/02 A RU2008127889/02 A RU 2008127889/02A RU 2008127889 A RU2008127889 A RU 2008127889A RU 2398165 C2 RU2398165 C2 RU 2398165C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vault
- burners
- fire
- chamber
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к многокамерным печам для обжига углеродных материалов, в частности к конструкциям съемных сводов камер, и может быть использовано в электродной, электроугольной, коксохимической и других отраслях промышленности, связанных с термической обработкой углеродных материалов.The invention relates to multi-chamber furnaces for burning carbon materials, in particular to the designs of removable camera arches, and can be used in electrode, carbon, coke and other industries related to the heat treatment of carbon materials.
Известна многокамерная печь для обжига электродных изделий, согласно Авторскому свидетельству СССР №628393, содержащая последовательно соединенные межкамерными каналами камеры и горелки для сжигания топлива. Для повышения качества обжига за счет равномерности нагрева, горелки для сжигания топлива установлены в сводах над межкамерными каналами.A multi-chamber furnace for firing electrode products is known, according to the USSR Author's Certificate No. 628393, containing chambers and burners connected in series to inter-chamber channels for burning fuel. To improve the quality of firing due to the uniformity of heating, burners for burning fuel are installed in the arches above the interchamber channels.
Однако вышеописанная печь не обеспечивает высокое качество обжига из-за того, что объем пространства, в котором происходит процесс горения ограничен, в основном, объемом межкамерных каналов, над которыми в сводах расположены горелки, при этом подсводовое пространство камеры практически не используется в этих целях.However, the above-described furnace does not provide high quality firing due to the fact that the volume of the space in which the combustion process occurs is limited mainly by the volume of inter-chamber channels above which the burners are located in the arches, while the underwater chamber is practically not used for these purposes.
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога многокамерная обжиговая печь (Чалых Е.Ф. «Оборудование электродных заводов», М., Металлургия, 1990, 69-73) с камерами, расположенными в два ряда относительно оси печи. Камеры соединены между собой огневыми колодцами, по которым газы от камер со сжиганием топлива последовательно проходят через все остальные, подогревая загруженные в них заготовки. Каждая камера разделена муфельными перегородками с вертикальными каналами на несколько кассет и накрывается сводом.Known as the closest analogue is a multi-chamber kiln (Chalykh EF “Equipment of electrode plants”, M., Metallurgy, 1990, 69-73) with cameras arranged in two rows relative to the axis of the furnace. The chambers are interconnected by fire wells, through which the gases from the chambers with fuel combustion pass sequentially through all the others, heating the billets loaded into them. Each chamber is divided by muffle partitions with vertical channels into several cassettes and is covered by a vault.
Свод представляет собой куполообразную металлическую раму, основание которой выполнено из жаропрочного чугуна. На чугун уложен огнеупорный кирпич так, что на металлическую раму практически не воздействуют высокие температуры. Огнеупорный кирпич свода - шамотный легковес марки ШЛ-1,3 (Чалых Е.Ф. «Оборудование электродных заводов», М., Металлургия, 1990, 74). Кирпич имеет специальную конструкцию и отличается хорошей огнестойкостью. Даже при растрескивании верхних частей большого числа огнеупорных изделий свод остается устойчивым, так как каждый кирпич удерживают на месте соседние изделия, с которыми он сцеплен ребрами. Верх свода выполнен из металлической сетки с обмазкой. Сверху непосредственно на свод устанавливаются газовые горелки и петля для транспортировки свода.The vault is a domed metal frame, the base of which is made of heat resistant cast iron. Refractory brick is laid on cast iron so that high temperatures are practically not affected by the metal frame. The refractory brick of the arch is a fireclay lightweight of the ШЛ-1,3 brand (Chalykh EF “Equipment of electrode plants”, M., Metallurgy, 1990, 74). The brick has a special design and is characterized by good fire resistance. Even with cracking of the upper parts of a large number of refractory products, the arch remains stable, since each brick is held in place by adjacent products with which it is joined by ribs. The top of the vault is made of coated metal mesh. Directly on top of the arch are gas burners and a loop for conveying the vault.
К недостаткам вышеописанной печи относится следующее.The disadvantages of the above furnace include the following.
Во-первых, свод печи обладает большой массой, около 15 тонн, что обусловлено большой массой рамы, изготовленной из тяжелых чугунных швеллеров, и тяжестью теплоизоляции, выполненной из шамотного огнеупорного кирпича, укрепленного сверху металлической сеткой, обмазанной огнеупорным раствором. Из-за большой массы возникает необходимость использования кранов большой грузоподъемности при перемещении и ремонте сводов, что усложняет и удорожает эксплуатацию печи. Кроме того, создается большая нагрузка на керамический массив печи, что может привести к его разрушению и дорогостоящему ремонту. К тому же большая масса обуславливает ограничение свода по высоте, а следовательно, по объему подсводового пространства, что отрицательно сказывается на качестве обжига.Firstly, the furnace arch has a large mass, about 15 tons, which is due to the large mass of the frame made of heavy cast iron channels, and the severity of the insulation made of fireclay refractory bricks, reinforced from above with a metal mesh coated with refractory mortar. Due to the large mass, it becomes necessary to use heavy-duty cranes when moving and repairing the arches, which complicates and increases the cost of operation of the furnace. In addition, a large load is created on the ceramic mass of the furnace, which can lead to its destruction and costly repair. In addition, a large mass causes the arch to be limited in height and, consequently, in the volume of the underwater space, which negatively affects the quality of firing.
Необходимость обмазки для уплотнения свода обуславливает повышенную загрязненность печи, что снижает удобство ее эксплуатации. Велика также максимальная температура наружной поверхности свода, которая достигает 180°С из-за использования кирпича и больших потерь тепла, что создает трудности для обслуживающего персонала и приводит к снижению санитарно-гигиенических условий.The need for coating for sealing the arch leads to increased contamination of the furnace, which reduces the convenience of its operation. The maximum temperature of the outer surface of the vault is also high, which reaches 180 ° C due to the use of bricks and large heat losses, which creates difficulties for the maintenance staff and leads to a decrease in sanitary conditions.
Во-вторых, вышеописанная печь обладает большими тепловыми потерями на своде из-за использования кирпича, который сильно нагревается. Большие тепловые потери обуславливают большой расход топлива (природного газа), увеличение времени обжига электродных изделий и, следовательно, в определенной степени влияют на уменьшение производительности печи.Secondly, the above-described furnace has large heat losses on the arch due to the use of bricks, which are very hot. Large heat losses cause a large consumption of fuel (natural gas), an increase in the firing time of electrode products and, therefore, to a certain extent affect the decrease in furnace productivity.
В-третьих, вышеописанная печь не обеспечивает высокое качество обжига из-за неравномерного нагревания обжигаемых изделий. Значительная разность температур обжигаемых изделий в объеме камеры между низом и верхом, обусловлена плохими условиями сжигания топлива вследствие малых объемов камеры сжигания, ограниченной высоты подсводового пространства и плохих условий перемешивания топлива с воздухом из-за не оптимального расположения горелок (не над огневыми колодцами). Действительно, в данном случае перемешивание топлива с воздухом происходит только в подсводовом пространстве, объем которого ограничен небольшой высотой самого свода, выполненного из тяжелого кирпича.Thirdly, the above-described furnace does not provide high quality firing due to uneven heating of the fired products. The significant temperature difference between the products to be fired in the chamber between the bottom and top is due to poor combustion conditions due to the small volumes of the combustion chamber, the limited height of the underwater space and poor conditions for mixing the fuel with air due to the poor location of the burners (not above the fire wells). Indeed, in this case, the mixing of fuel with air occurs only in the underwater space, the volume of which is limited by the small height of the arch itself, made of heavy brick.
Кроме того, стационарная установка горелок на своде снижает удобство эксплуатации и приводит к увеличению требуемого числа горелок.In addition, the stationary installation of burners on the roof reduces ease of use and leads to an increase in the required number of burners.
К тому же вышеописанная печь не удобна в эксплуатации из-за сложности переворачивания свода во время ремонта ввиду отсутствия цапф.In addition, the above-described furnace is not convenient in operation due to the difficulty of turning the arch during repair due to the absence of pins.
Изобретение направлено на решение задачи повышения производительности работы печи и снижения потребления энергоресурсов за счет снижения тепловых потерь, а также повышения качества обжига за счет более равномерного нагревания обжигаемых изделий и повышения удобства эксплуатации.The invention is aimed at solving the problem of increasing the productivity of the furnace and reducing energy consumption by reducing heat loss, as well as improving the quality of firing due to more uniform heating of the fired products and improving ease of use.
Сущность изобретения заключается в том, что в многокамерной обжиговой печи, содержащей последовательно соединенные огневыми колодцами камеры, со съемными сводами, подсводовым топочным пространством и с горелками для сжигания топлива, установленными в патрубки сводов, при этом каждый свод включает металлическую раму с установленными на ней огнеупорными модулями, предлагается раму свода, выполнить из стального профиля с прикрепленными к ней металлическими листами, на которых с внутренней стороны установлены огнеупорные модули, выполненные из огнеупорного фетра, а горелки для сжигания топлива расположить на специальной переносной платформе вне свода с возможностью их установки в футерованные керамическим материалом патрубки газовых горелок свода, расположенных непосредственно над огневыми колодцами.The essence of the invention lies in the fact that in a multi-chamber roasting furnace containing chambers connected in series with fire wells, with removable arches, a sub-furnace furnace space and with fuel burners installed in the arches, each arch includes a metal frame with refractory mounted on it modules, it is proposed that the arch frame be made of a steel profile with metal sheets attached to it, on which refractory modules are installed on the inside, made of refractory felt, and burners for burning fuel should be placed on a special portable platform outside the vault with the possibility of their installation in the nozzles of the gas burners of the vault lined with ceramic material located directly above the fire wells.
Снаружи на торцевых частях свода могут быть расположены монтажные цапфы.Outside on the end parts of the arch can be located mounting trunnions.
В заявляемом изобретении выполнение рамы свода из стального профиля с прикрепленными к ней металлическими листами, на которых с внутренней стороны установлены огнеупорные модули, выполненные из огнеупорного фетра, позволяет существенно уменьшить массу свода, снизить тепловые потери, упростить конструкцию печи и повысить удобство эксплуатации.In the claimed invention, the implementation of the arch frame of the steel profile with metal sheets attached to it, on which refractory modules made of refractory felt are installed on the inside, can significantly reduce the mass of the arch, reduce heat loss, simplify the design of the furnace and improve ease of use.
Уменьшение массы свода обусловлено меньшей массой рамы, изготовленной не из тяжелых чугунных секций, а из легкого стального профиля, и облегченной теплоизоляцией, выполненной не из шамотного огнеупорного кирпича, укрепленного сверху металлической сеткой, обмазанной огнеупорным раствором, а из легкого огнеупорного фетра. Уменьшение массы свода позволяет отказаться от использования кранов большой грузоподъемности при перемещении и ремонте сводов, что упрощает и удешевляет эксплуатацию печи. Кроме того, уменьшается нагрузка на керамический массив печи, что способствует повышению прочности печи и увеличению ее срока службы. К тому же уменьшение массы свода позволяет не ограничивать свод по высоте, а следовательно, увеличить объем подсводового пространства, что способствует повышению качества обжига. Упрощение конструкции свода печи и отсутствие обмазки снижает загрязненность печи, повышает удобство ее эксплуатации.The decrease in the weight of the arch is due to the smaller mass of the frame, made not of heavy cast-iron sections, but of a light steel profile, and facilitated by thermal insulation, made not of fireclay refractory bricks, reinforced from above with a metal mesh coated with refractory mortar, but of lightweight refractory felt. Reducing the weight of the vault eliminates the use of heavy-duty cranes when moving and repairing the vaults, which simplifies and reduces the cost of operation of the furnace. In addition, the load on the ceramic mass of the furnace is reduced, which helps to increase the strength of the furnace and increase its service life. In addition, reducing the weight of the arch allows you to not limit the arch in height, and therefore, increase the volume of the underwater space, which helps to improve the quality of firing. Simplification of the design of the arch of the furnace and the absence of coating reduces the contamination of the furnace, increases the convenience of its operation.
Выполнение огнеупорных модулей не из шамотного кирпича, а из огнеупорного фетра снижает потери тепла и потребление энергоресурсов (расход топлива), что способствует уменьшению времени обжига электродных изделий и, следовательно, в определенной степени повышает производительность печи, а также способствует уменьшению максимальной температуры наружной поверхности свода, что приводит к улучшению санитарно-гигиенических условий и повышает удобство обслуживание печи.The implementation of refractory modules not of fireclay bricks, but of refractory felt reduces heat loss and energy consumption (fuel consumption), which helps to reduce the firing time of electrode products and, therefore, to a certain extent increases the productivity of the furnace, and also helps to reduce the maximum temperature of the outer surface of the roof , which leads to an improvement in sanitary conditions and increases the convenience of maintaining the furnace.
Расположение горелок для сжигания топлива непосредственно над огневыми колодцами обеспечивает повышение качества обжига за счет подогрева всего объема воздуха, поступающего в камеру, и, как следствие, более равномерного нагревания обжигаемых изделий. Уменьшение разности температур обжигаемых изделий в объеме камеры между низом и верхом обусловлено улучшением условий сжигания топлива вследствие увеличения объемов камеры сжигания за счет большей высоты подсводового пространства и лучшего перемешивания топлива с воздухом из-за оптимального расположения горелок (над огневыми колодцами). В данном случае перемешивание топлива с воздухом происходит не только в подсводовом пространстве, объем которого увеличен за счет увеличения высоты самого свода, выполненного из легкого стального профиля и легких огнеупорных модулей из огнеупорного фетра.The location of the burners for burning fuel directly above the fire wells provides an increase in the quality of firing by heating the entire volume of air entering the chamber, and, as a result, more uniform heating of the fired products. The decrease in the temperature difference of the fired products in the chamber volume between the bottom and top is due to the improvement of the fuel combustion conditions due to the increase in the combustion chamber volumes due to the greater height of the underwater space and better mixing of the fuel with air due to the optimal location of the burners (above the fire wells). In this case, the mixing of fuel with air occurs not only in the sub-water space, the volume of which is increased by increasing the height of the arch itself, made of light steel profile and light refractory modules made of refractory felt.
Расположение горелок для сжигания топлива на специальной переносной платформе вне свода с возможностью их установки в футерованные керамическим материалом патрубки газовых горелок свода, позволяет избежать стационарной установки горелок на своде, что повышает удобство эксплуатации и приводит к уменьшению требуемого числа горелок.The location of the burners for burning fuel on a special portable platform outside the vault with the possibility of installing them in lined with ceramic material pipes of the gas burners of the vault avoids the stationary installation of the burners on the vault, which increases the convenience of operation and reduces the required number of burners.
Выполнение монтажных цапф, расположенных снаружи на торцевых частях свода, способствует повышению удобства в эксплуатации печи за счет упрощения переворачивания свода во время ремонта.The execution of mounting trunnions located externally on the end parts of the arch contributes to the convenience of the furnace by simplifying the overturning of the arch during repair.
На фиг.1 представлен фрагмент многокамерной печи с камерой и сводом в поперечном разрезе и схема движения газов в камере, на фиг.2 приведен свод многокамерной печи в изометрии, на фиг.3 представлен свод многокамерной печи, вид с торца, на фиг.4 представлен фрагмент камеры многокамерной печи со сводом в поперечном разрезе.Figure 1 shows a fragment of a multi-chamber furnace with a chamber and a vault in cross section and a diagram of the movement of gases in the chamber, Figure 2 shows the arch of a multi-chamber furnace in isometry, Figure 3 shows the arch of a multi-chamber furnace, an end view, in Figure 4 a fragment of a chamber of a multi-chamber furnace with a cross-sectional vault is shown.
Многокамерная обжиговая печь содержит камеры 1, которые расположены в два ряда относительно оси печи (на фигурах не показано). Камеры 1 соединены между собой огневыми колодцами 2, по которым газы от камер 1 со сжиганием топлива последовательно проходят через все остальные, подогревая загруженные в них заготовки (на фигурах не показаны). Каждая камера 1 разделена муфельными перегородками с вертикальными муфельными каналами 3 на кассеты, в которых размещаются обжигаемые изделия (на фигурах не показаны). Камера 1 накрывается сводом 4. Над огневыми колодцами 2 находятся футерованные изнутри керамическим материалом патрубки 5 переносных газовых горелок 6, расположенных на специально предназначенной для этого платформе 7. Свод 4 камеры 1 представляет собой стальную конструкцию в виде рамы 8, сваренной из стандартных стальных профилей. К раме 8 приварены стальные листы 9. Листы 9 с внутренней стороны выложены огнеупорными модулями 10 из огнеупорного, например муллитокремнеземистого, фетра.A multi-chamber kiln contains chambers 1, which are arranged in two rows relative to the axis of the kiln (not shown in the figures). The chambers 1 are interconnected by
Снаружи на торцевых стенках свода 4 расположены две монтажные цапфы 11 для производства монтажных и ремонтных работ.Outside on the end walls of the
Транспортировка сводов производится при помощи подъемного крана. Для этого рама свода оснащена четырьмя петлями 12.The vaults are transported using a crane. For this, the arch frame is equipped with four
После загрузки камеры 1 изделиями и пересыпкой, камера 1 закрывается сводом, рядом с которым устанавливается платформа 7 с горелками 6. Горелки 6 вставляются в патрубки 5 газовых горелок 6, находящихся на своде 4 непосредственно над огневыми колодцами 2.After loading the chamber 1 with products and overfilling, the chamber 1 is closed by a vault, next to which a platform 7 with burners 6 is installed. The burners 6 are inserted into the
Нагрев изделий осуществляется топочными газами, образующимися при сжигании топлива и проходящими через муфельные каналы 3 камеры.The products are heated by flue gases generated during fuel combustion and passing through the muffle channels 3 of the chamber.
Газообразное топливо с помощью горелок 6 подают в огневые колодцы 2, через которые проходит весь поступающий из камер холодный воздух. Это позволяет сжечь топливо с достаточной полнотой, так как перемешивание топлива с воздухом происходит не только в подсводовом пространстве, объем которого увеличился в два раза по сравнению с ближайшим аналогом, но и в огневых колодцах 2, общий объем которых составляет примерно одну четверть от объема подсводового пространства.Gaseous fuel with the help of burners 6 is fed into the
Более полное сжигание топлива и усреднение температуры газового потока позволяет значительно уменьшить перепады температур (разность температур между низом и верхом камеры составляет не более 50°С), чем в объеме камеры, как по сечению, так и по высоте, что ведет к улучшению качества обжигаемых изделий.A more complete combustion of the fuel and averaging of the gas flow temperature can significantly reduce temperature differences (the temperature difference between the bottom and top of the chamber is not more than 50 ° C) than in the volume of the chamber, both in cross-section and in height, which leads to an improvement in the quality of fired products.
Уменьшение тепловых потерь в камере позволяет сократить период обжига электродных изделий с 450 часов до 420 часов.The reduction of heat losses in the chamber allows to reduce the firing period of electrode products from 450 hours to 420 hours.
По завершении цикла обжига платформу 7 с газовыми горелками 6 при помощи мостового крана (на фигурах не показан) перемещают к следующей камере, загруженной изделиями и пересыпкой с установленным сводом, для подключения.At the end of the firing cycle, the platform 7 with gas burners 6 using a bridge crane (not shown in the figures) is moved to the next chamber, loaded with products and overfilling with a set arch for connection.
В таблице приведены теплотехнические показатели заявляемого изобретения и ближайшего аналога. Сравнительный анализ приведенных в таблице показателей свидетельствует о том, что при одной и той максимальной температуре в камере, в заявляемой печи снижаются тепловые потери, более чем вдвое уменьшается максимальная температура наружной поверхности свода и вдвое уменьшается удельный расход газа на тонну продукцииThe table shows the thermal performance of the claimed invention and the closest analogue. A comparative analysis of the indicators shown in the table indicates that at the same maximum temperature in the chamber, in the inventive furnace, heat losses are reduced, the maximum temperature of the outer surface of the roof is more than halved, and the specific gas consumption per ton of product is halved
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127889/02A RU2398165C2 (en) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | Multichamber calcining kiln |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127889/02A RU2398165C2 (en) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | Multichamber calcining kiln |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008127889A RU2008127889A (en) | 2010-01-20 |
RU2398165C2 true RU2398165C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42120178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008127889/02A RU2398165C2 (en) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | Multichamber calcining kiln |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398165C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494155C1 (en) * | 2012-07-09 | 2013-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технический университет "МИСиС" | Method of heat treatment in horizontal furnace |
-
2008
- 2008-07-08 RU RU2008127889/02A patent/RU2398165C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494155C1 (en) * | 2012-07-09 | 2013-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технический университет "МИСиС" | Method of heat treatment in horizontal furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008127889A (en) | 2010-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1210374C (en) | Method for mending coke oven and device for bringing bricks into it | |
US9360256B2 (en) | Energy efficient furnace with coaxial segmented center hearth and multiple combustion stages with regenerative heat return | |
RU2446354C2 (en) | Ceramic burner | |
RU2534691C1 (en) | Reverberatory furnace for aluminium scrap remelting | |
RU2398165C2 (en) | Multichamber calcining kiln | |
CN110044176B (en) | Combustion device of tunnel kiln for vertical upward-spraying combustion of premixed airflow | |
NO180215B (en) | Device for counter-pressure fan in a ring chamber furnace | |
CN215049719U (en) | Double-chamber lime kiln with ring beam supporting structure | |
CN2765906Y (en) | Pipe type form coke oven for continuous carbonization | |
RU123507U1 (en) | MINING GAS FURNACE FOR FIRING LUMBAR MATERIALS (OPTIONS) | |
CN112229207A (en) | Novel atmosphere protection kiln | |
RU2493517C1 (en) | Shaft gas furnace for lump material roasting (versions) | |
CN209214316U (en) | A kind of steel plate building concentration heated by gas reverberatory furnace | |
CN213687836U (en) | Kiln with temperature rising section having lower smoke discharging function | |
CN213687835U (en) | Novel atmosphere protection kiln structure | |
RU2045725C1 (en) | Method and device for roasting ceramic articles | |
CN211367661U (en) | Super-thick steel plate heat treatment chamber type furnace | |
CN216385105U (en) | Lining structure of lime kiln | |
CN2521495Y (en) | Burner adapted for removing source of atmospheric pollution | |
CN211261772U (en) | Heat preservation side wall of silicon carbide smelting furnace | |
RU2753926C1 (en) | Two-bath reverbatory furnace with a forehearth for remelting aluminium scrap | |
RU2760135C1 (en) | Double-bath reverberatory furnace for remelting aluminium scrap | |
RU2729694C1 (en) | Tandem reverberatory furnace for remelting of aluminum scrap | |
SU1409139A3 (en) | Furnace for firing ceramic articles | |
RU116613U1 (en) | THERMAL FURNACE FOR PRODUCT PROCESSING |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100709 |