RU2426049C1 - Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials - Google Patents
Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426049C1 RU2426049C1 RU2010117592/02A RU2010117592A RU2426049C1 RU 2426049 C1 RU2426049 C1 RU 2426049C1 RU 2010117592/02 A RU2010117592/02 A RU 2010117592/02A RU 2010117592 A RU2010117592 A RU 2010117592A RU 2426049 C1 RU2426049 C1 RU 2426049C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- furnace
- air
- shaft
- burning devices
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к обжигу кускового известняка в шахтных печах и может использоваться для получения окускованного сырья при производстве агломерата и окатышей в черной и цветной металлургии, а также в химической и строительной отраслях промышленности. Способ реализуется в цилиндрических шахтных печах диаметром в зоне обжига 3 м и более, в которых посредством периферийного и центрального ввода топлива и воздуха в рабочее пространство печи может обеспечить эффективный процесс обжига.The invention relates to the calcination of lump limestone in shaft furnaces and can be used to produce agglomerated raw materials in the production of sinter and pellets in the ferrous and non-ferrous metallurgy, as well as in the chemical and construction industries. The method is implemented in cylindrical shaft furnaces with a diameter in the firing zone of 3 m or more, in which through the peripheral and central entry of fuel and air into the working space of the furnace can provide an efficient firing process.
Известен способ обжига кускового известняка в шахтной печи, включающий подогрев, обжиг известняка и охлаждение полученной извести, осуществляемый в печи цилиндрической формы в противотоке с продуктами горения топлива и воздухом, подачу газообразного топлива и воздуха на его горение через два уровня топливосжигающих устройств, при этом 35-40% общего расхода топлива подают на нижний уровень топливосжигающих устройств и 60-65% на верхний уровень, холодный атмосферный воздух в количестве 25% от общего расхода подают в зону обжига периферийно через два уровня топливосжигающих устройств, а 75% через зону охлаждения извести (см. книгу Монастырева А.В. «Производство извести». М.: Высшая школа, 1971 г., стр.14).A known method of calcining lumpy limestone in a shaft furnace, including heating, calcining limestone and cooling the lime, carried out in a cylindrical furnace in countercurrent with combustion products of fuel and air, supplying gaseous fuel and air to its combustion through two levels of fuel burning devices, while 35 -40% of the total fuel consumption is fed to the lower level of the fuel burning devices and 60-65% to the upper level, cold atmospheric air in the amount of 25% of the total consumption is fed to the firing zone peripherally without two levels of fuel-burning devices, and 75% through the cooling zone of lime (see the book Monastyreva A.V. "Production of lime". M: Higher school, 1971, p. 14).
Распределение подачи топлива, при котором большее количество топлива подают на верхний уровень, а меньшее на нижний, при подаче через зону охлаждения основного количества (75%) воздуха, необходимого для осуществления процесса обжига в печи, приводит к снижению температуры нагрева воздуха, поступающего на горение из зоны охлаждения извести, увеличению зоны обжига, уменьшению зоны подогрева и, как следствие, к увеличению удельного расхода топлива при невысоком качестве получаемой извести.The distribution of fuel supply, in which a larger amount of fuel is supplied to the upper level, and a smaller one to the lower one, when the main amount (75%) of air is required through the cooling zone to perform the firing process in the furnace, leads to a decrease in the temperature of heating of the air entering the combustion from the cooling zone of lime, increasing the firing zone, reducing the heating zone and, as a result, to increasing the specific fuel consumption with low quality of the obtained lime.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ обжига кускового известняка в шахтной печи, включающий подогрев, обжиг известняка и охлаждение полученной извести, осуществляемые в противотоке с продуктами горения топлива и воздухом, подачу на нижний и верхний уровни периферийно расположенных топливосжигающих устройств газообразного топлива и газа-окислителя для горения топлива, причем в качестве газа-окислителя для горения топлива на нижнем уровне топливосжигающих устройств используют атмосферный (холодный) воздух, подавая его в количестве, соответствующем величине коэффициента расхода воздуха (λ), равном 0,2-0,15. Топливосжигающие устройства нижнего уровня располагаются на расстоянии 1,4-2 м от топливосжигающих устройств верхнего уровня. Расход топлива на топливосжигающем устройстве нижнего уровня составляет 55-65% от общего расхода. При указанных условиях обжига обеспечивается достижение температуры воспламенения смеси топливо-воздух непосредственно в месте ввода топлива и воздуха в рабочее пространство через топливосжигающие горелки нижнего уровня, что приводит к снижению удельного расхода топлива за счет уменьшения зоны обжига. Общий коэффициент расхода воздуха на процесс равен 1,25-1,35 (Патент RU №2213918, F27В 1/00 от 18.03.2002 г.).Closest to the claimed invention in terms of essential features is a method of calcining lumpy limestone in a shaft furnace, which includes heating, calcining limestone and cooling the lime obtained in countercurrent flow with fuel combustion products and air, supplying gaseous fuel to peripherally located lower and upper levels of fuel-burning devices and an oxidizing gas for burning fuel, and as an oxidizing gas for burning fuel at the lower level of fuel-burning devices, atmospheric (cold) air is supplied by supplying it in an amount corresponding to the value of the coefficient of air flow (λ) equal to 0.2-0.15. Fuel burning devices of the lower level are located at a distance of 1.4-2 m from the fuel burning devices of the upper level. The fuel consumption on the fuel burning device of the lower level is 55-65% of the total consumption. Under the specified firing conditions, the ignition temperature of the fuel-air mixture is reached directly at the place of injection of fuel and air into the working space through low-level fuel-burning burners, which reduces the specific fuel consumption by reducing the firing zone. The total coefficient of air flow to the process is 1.25-1.35 (Patent RU No. 2213918, F27В 1/00 dated 03/18/2002).
Известна также из описания указанного способа цилиндрическая шахтная печь для обжига кускового известняка с внутренним диаметром 2,5 м и рабочей высотой 22 м, на которой установлены на двух уровнях диффузионные горелки для периферийной подачи топлива в слой обжигаемого кускового известняка, причем горелки верхнего уровня располагают на расстоянии 1,4-2,0 м от горелок нижнего уровня.Also known from the description of this method is a cylindrical shaft kiln for calcining lump limestone with an inner diameter of 2.5 m and a working height of 22 m, on which diffusion burners are installed on two levels for peripheral fuel supply to the calcined limestone layer, and the upper level burners are located on a distance of 1.4-2.0 m from the lower level burners.
Недостатком известного способа и шахтной печи является то, что сгорание топлива, подаваемого через нижние топливосжигающие устройства, происходит в основном (на 80-85%) в воздухе, нагретом до температуры 650-750°С, в непосредственной близости от футеровки, при подаче атмосферного воздуха с малым расходом (λ=0,15-0,20), в месте установки топливосжигающих устройств происходит интенсивный износ футеровки печи и сокращается срок ее службы.The disadvantage of this method and a shaft furnace is that the combustion of fuel supplied through the lower fuel burning devices occurs mainly (80-85%) in air heated to a temperature of 650-750 ° C, in the immediate vicinity of the lining, when atmospheric supply air with a low flow rate (λ = 0.15-0.20), in the place of installation of fuel-burning devices, intensive wear of the furnace lining occurs and its service life is reduced.
Кроме того, этот способ может быть реализован в печах цилиндрической формы с диаметром зоны обжига до 3 метров относительно малой производительности, поскольку толщина обжигаемого слоя при работе периферийных горелок составляет от 0,9 до 1,5 м, что ограничивает возможности его применения в наиболее распространенных печах цилиндрической формы с диаметром зоны обжига более 3 метров.In addition, this method can be implemented in cylindrical furnaces with a firing zone diameter of up to 3 meters of relatively low productivity, since the thickness of the fired layer during operation of peripheral burners is from 0.9 to 1.5 m, which limits the possibility of its use in the most common cylindrical furnaces with a firing zone diameter of more than 3 meters.
Работа печи с повышенным расходом воздуха на единицу топлива (λобщ=1,25-1,35), необходимым для обеспечения полноты сгорания топлива, приводит к увеличению тепловых потерь с отходящими из печи газами и, как следствие этого, к увеличению расхода топлива.The operation of the furnace with an increased air consumption per unit of fuel (λ total = 1.25-1.35), necessary to ensure complete combustion of the fuel, leads to an increase in heat loss with gases leaving the furnace and, as a consequence, to an increase in fuel consumption.
Заявленное изобретение предусматривает снижение удельного расхода топлива при сохранении высокой степени обжига извести, обеспечение длительной работы печи без локального износа футеровки печей с диаметром зоны обжига 3 м и более за счет равномерного распределения топлива и воздуха на его горение по поперечному сечению шахты и обеспечению воспламенения топлива в месте его ввода в рабочее пространство печи.The claimed invention provides for a reduction in specific fuel consumption while maintaining a high degree of lime burning, ensuring long-term operation of the furnace without local wear of the lining of furnaces with a burning zone diameter of 3 m or more due to the uniform distribution of fuel and air over its combustion over the mine cross section and ensuring fuel ignition in the place of its entry into the working space of the furnace.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обжига кускового известняка в шахтной цилиндрической печи, включающем подогрев, обжиг известняка и охлаждение получаемой извести, осуществляемом в противотоке с продуктами горения топлива и воздухом, подачу на нижний и верхний уровни топливосжигающих устройств газообразного топлива и газа-окислителя, в качестве которого на верхнем уровне топливосжигающего устройства используют смесь воздуха и газов, отсасываемых из дымоотводящего тракта печи (рециркуляционных), подаваемую на верхнем уровне периферийно через топливосжигающие устройства, установленные в футеровке печи, а в качестве газа-окислителя для горения топлива на нижнем уровне топливосжигающих устройств, которые располагаются в центральной части поперечного сечения печи, на расстоянии 0,9-1,5 м от внутренней поверхности футеровки печи (0,3-0,5 внутреннего диаметра шахты печи) и на расстоянии 0,5-1,3 м от топливосжигающих устройств верхнего уровня, используют атмосферный воздух. Подают его в количестве, соответствующем величине коэффициента расхода воздуха λнижн=0,35-0,5.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of calcining lump limestone in a shaft cylindrical furnace, which includes heating, calcining limestone and cooling the lime obtained in countercurrent flow with fuel combustion products and air, supplying gaseous fuel and gas to the lower and upper levels of fuel-burning devices - an oxidizing agent, which, at the upper level of the fuel burning device, uses a mixture of air and gases aspirated from the flue duct of the furnace (recirculation ), supplied at the upper level peripherally through fuel-burning devices installed in the lining of the furnace, and as an oxidizing gas for burning fuel at the lower level of the fuel-burning devices, which are located in the central part of the cross section of the furnace, at a distance of 0.9-1.5 m from the inner surface of the lining of the furnace (0.3-0.5 of the inner diameter of the shaft of the furnace) and at a distance of 0.5-1.3 m from the fuel-burning devices of the upper level, use atmospheric air. It is fed in an amount corresponding to the value of the coefficient of air flow λ lower = 0.35-0.5.
Заявляемое изобретение позволяет обеспечить достижение температуры воспламенения смеси газа и воздуха, поступающих из нижних топливосжигающих устройств в указанном соотношении, непосредственно в месте ввода этой смеси в рабочее пространство печи за счет контакта его с подогретым до температуры 700-750°С в процессе охлаждения извести воздухом и подачи на нижний уровень атмосферного воздуха в качестве газо-окислителя в количестве, достаточном для устойчивого горения смеси, соответствующем величине расхода воздуха λнижн=0,35-0,5, при котором температура горения смеси превышает температуру воспламенения. На топливосжигающие устройства нижнего уровня подают топливо в количестве, достаточном для обжига известняка, поступающего по центру печи, который находится вне зоны обжига верхних переферийных топливосжигающих устройств. Ширина этой зоны для печей диаметром 3 м и более составляет 0,9-1,5 м от внутренней поверхности футеровки печи (0,3-0,5 внутреннего диаметра шахты печи). Топливо в смеси с заявленным количеством атмосферного воздуха воспламеняется при контакте с горячим воздухом, нагревает известь, тем самым обеспечивают непрерывность процесса обжига в центральной части печи.The claimed invention allows to achieve the ignition temperature of a mixture of gas and air coming from the lower fuel-burning devices in the specified ratio, directly at the place of introduction of this mixture into the working space of the furnace due to its contact with heated to a temperature of 700-750 ° C during cooling of lime with air and supply to the lower level of atmospheric air as a gas oxidizing agent in an amount sufficient for stable combustion of the mixture, corresponding to the value of air flow λ lower = 0.35-0.5, at which m the combustion temperature of the mixture exceeds the ignition temperature. A sufficient amount of fuel is supplied to the lower level fuel burning devices to burn the limestone entering the center of the furnace, which is outside the burning zone of the upper peripheral fuel burning devices. The width of this zone for furnaces with a diameter of 3 m or more is 0.9-1.5 m from the inner surface of the furnace lining (0.3-0.5 of the inner diameter of the furnace shaft). The fuel in a mixture with the declared amount of atmospheric air ignites upon contact with hot air, heats the lime, thereby ensuring the continuity of the firing process in the central part of the furnace.
Заявленное количество атмосферного воздуха λ=0,35-0,5, подаваемое для горения топлива в топливосжигающие устройства нижнего ряда, обеспечивает устойчивое горение топлива в месте ввода в печь независимо от его смешения с горячим воздухом (подаваемым на охлаждение извести), которое затруднено в условиях, когда шахта печи заполнена кусковой шихтой, причем нижний предел λнижн=0,35 обеспечивает устойчивое возгорание при указанных выше условиях, а верхний предел λ=0,5 соответствует условию полноты сгорания топлива при минимальном расходе воздуха на охлаждение извести, которое соответствует количеству воздуха, обеспечивающего сгорание топлива, подаваемого на печь с λ=0,5-0,65.The claimed amount of atmospheric air λ = 0.35-0.5, supplied for fuel combustion in the fuel combustion devices of the lower row, provides stable combustion of fuel at the place of entry into the furnace, regardless of its mixing with hot air (supplied to cool the lime), which is difficult conditions when the furnace shaft is filled with a lump charge, the lower limit λ lower = 0.35 provides stable ignition under the above conditions, and the upper limit λ = 0.5 corresponds to the condition of completeness of fuel combustion with minimal air consumption for cooling lime, which corresponds to the amount of air that provides combustion of fuel supplied to the furnace with λ = 0.5-0.65.
Обеспечение начала процесса горения топлива в месте ввода топлива и воздуха в рабочее пространство печи через топливосжигающие устройства нижнего ряда позволяет уменьшить зону обжига центральной части шахты, при этом расположение топливосжигающих устройств нижнего уровня на расстоянии 0,5-1,3 м от топливосжигающих устройств верхнего уровня обеспечивает непрерывность горения топлива, подаваемого через топливосжигающее устройство верхнего уровня.Ensuring the start of the fuel combustion process at the point of entry of fuel and air into the working space of the furnace through the fuel burning devices of the lower row allows to reduce the firing zone of the central part of the mine, while the location of the fuel burning devices of the lower level at a distance of 0.5-1.3 m from the fuel burning devices of the upper level provides continuous combustion of fuel supplied through a fuel burning device of the upper level.
При расположении топливосжигающих устройств нижнего уровня менее 0,5 м от топливосжигающих устройств верхнего уровня процесс смешения продуктов неполного горения газа с горячим воздухом, происходящий в слое кусковой шихты, не обеспечивает сгорание топлива в количестве, достаточном для нагрева смеси газа и окислителя, подаваемых через горелочные устройства верхнего уровня, до температуры ее воспламенения, которая составляет при использовании в качестве окислителя на топливосжигающих устройствах верхнего уровня смеси холодного воздуха и рециркулята не менее 900°С, а температуры нагретого при охлаждении извести воздуха 700-750°С недостаточно для возгорания смеси топлива, воздуха и рециркулята, подаваемого через топливосжигающее устройство верхнего уровня.When the lower level fuel burning devices are located less than 0.5 m from the upper level fuel burning devices, the process of mixing products of incomplete combustion of gas with hot air, which takes place in the lump charge layer, does not provide fuel combustion in an amount sufficient to heat the gas and oxidant mixture supplied through the burner upper level devices, to its ignition temperature, which when used as an oxidizing agent on fuel-burning devices of the upper level is a mixture of cold air and the recirculate is not less than 900 ° C, and the temperature of the air heated during cooling of the lime 700-750 ° C is not enough to ignite the mixture of fuel, air and recirculate supplied through the upper level fuel burning device.
При расположении топливосжигающих устройств нижнего уровня на расстоянии более 1,3 м от топливосжигающих устройств верхнего уровня происходит смешение значительной части продуктов сгорания топлива, подаваемого через нижние горелки топливосжигающего устройства, с горячим воздухом, поступающим к топливосжигающим устройствам верхнего уровня, в результате чего тепла продуктов горения от топливосжигающих устройств нижнего уровня недостаточно для обеспечения необходимой степени обжига извести, поступающей по центральной части шахты, что приводит к снижению качества получаемой извести.When lower-level fuel-burning devices are located more than 1.3 m from the upper-level fuel-burning devices, a significant part of the combustion products of the fuel supplied through the lower burners of the fuel-burning device is mixed with hot air supplied to the upper-level fuel-burning devices, resulting in the heat of the combustion products from fuel-burning devices of the lower level is not enough to ensure the necessary degree of calcination of lime coming in the central part of the mine, th about leads to a decrease in the quality of lime.
Подача в качестве газа-окислителя на периферийные горелки верхнего уровня смеси атмосферного воздуха и рециркулята позволяет исключить местный износ футеровки печи в месте установки горелок и обеспечить более равномерную температуру газов на высоте зоны обжига, а также улучшить условия теплопередачи в зоне подогрева шихты в результате увеличения скорости газов в этой зоне.The supply of a mixture of atmospheric air and recirculate as an oxidizing gas to the peripheral burners eliminates local wear of the furnace lining at the burner installation site and provides a more uniform gas temperature at the height of the firing zone, as well as improves heat transfer conditions in the charge heating zone as a result of an increase in speed gases in this zone.
Вследствие более равномерной по сравнению с прототипом подачи топлива и газа-окислителя по сечению шахты обеспечиваются лучшие условия их смешения между собой, при этом уменьшается химический недожог топлива, а общий коэффициент расхода воздуха снижается с 1,25-1,35 в способе, описанном в прототипе, до 1,1-1,15 в заявленном способе, в результате чего уменьшаются тепловые потери с отходящими из печи газами и обеспечивается снижение расхода топлива на процесс.Due to a more uniform supply of fuel and an oxidizing gas over the mine cross section compared to the prototype, better conditions for their mixing with each other are ensured, while the chemical underburning of the fuel is reduced, and the total air flow rate is reduced from 1.25-1.35 in the method described in the prototype, to 1.1-1.15 in the claimed method, resulting in reduced heat loss from the exhaust gases from the furnace and provides reduced fuel consumption for the process.
В результате равномерной подачи топлива в центральной и периферийной частях шахты печи и обеспечения возгорания топлива в месте его подачи обеспечиваются условия получения извести высокого качества в печах цилиндрической формы с диаметром зоны обжига более 3 м, тем самым снимаются ограничения по производительности печей с цилиндрической зоной обжига.As a result of the uniform supply of fuel in the central and peripheral parts of the furnace shaft and the fuel is ignited at the place of its supply, the conditions for producing high-quality lime in cylindrical kilns with a firing zone diameter of more than 3 m are ensured, thereby removing performance restrictions on furnaces with a cylindrical firing zone.
Для подтверждения возможности осуществления изобретения в опытно-промышленных условиях проводят процесс обжига известняка в шахтной печи заявленным способом.To confirm the possibility of carrying out the invention in pilot industrial conditions, the process of calcining limestone in a shaft furnace by the claimed method is carried out.
Известняк крупности 40-80 мм загружают в шахтную цилиндрическую печь с внутренним диаметром 3 м и рабочей высотой 18 м. Производительность печи 70 т/сутки.Limestone with a particle size of 40-80 mm is loaded into a shaft cylindrical furnace with an internal diameter of 3 m and a working height of 18 m. The furnace capacity is 70 tons / day.
На расстоянии 5 м от места ввода воздуха на охлаждение извести на верхней границе зоны охлаждения устанавливаются диффузионные горелки нижнего уровня, представляющие собой полые водоохлаждаемые балки с отверстиями, подающие газ и атмосферный воздух в центральную часть печи на расстоянии 0,9 м от футеровки печи. Диффузионные горелки верхнего уровня располагаются на расстоянии 0,5 и 1,3 м от горелок нижнего уровня и поочередно используются при осуществлении заявленного способа. В качестве топлива используется природный газ с теплотой сгорания 7957 ккал/м3.At a distance of 5 m from the place where air is introduced to lime cooling, lower level diffusion burners are installed on the upper boundary of the cooling zone, which are hollow water-cooled beams with holes supplying gas and atmospheric air to the central part of the furnace at a distance of 0.9 m from the furnace lining. Diffusion burners of the upper level are located at a distance of 0.5 and 1.3 m from the burners of the lower level and are alternately used in the implementation of the claimed method. Natural gas with a heat of combustion of 7957 kcal / m 3 is used as fuel.
Общий расход воздуха на охлаждение извести и на горение топлива равен 3500 м3/час, в том числе подаваемого на охлаждение извести 2100 м3/час. Воздух в количестве, соответствующем величине коэффициента расхода атмосферного воздуха, равном 0,35-0,5, что соответствует расходу воздуха 3,3-4,75 м3 на 1 м3 природного газа, подают в топливосжигающие устройства нижнего уровня для горения природного газа в количестве 16-20% от общего расхода. На диффузионные горелки верхнего уровня подают 84-80% от общего расхода газа на процесс и количество атмосферного воздуха, соответствующее величине коэффициента расхода воздуха, равное 0,45-0,5 м3 на 1 м3 природного газа, а также рециркулята в количестве 80-100% от количества воздуха, подаваемого на диффузионные горелки верхнего ряда. Подача указанного количества рециркулята снижает температуру газов, контактирующих с футеровкой печи, тем самым препятствуя ее локальному износу. Общий расход газа на процесс равен 335 м3/час, что соответствует удельному расходу условного топлива 130 кг на тонну извести.The total air flow for cooling lime and for burning fuel is 3500 m 3 / h, including 2100 m 3 / h supplied for cooling lime. Air in an amount corresponding to a coefficient of atmospheric air flow rate equal to 0.35-0.5, which corresponds to an air flow rate of 3.3-4.75 m 3 per 1 m 3 of natural gas, is fed to lower level fuel burning devices for burning natural gas in the amount of 16-20% of the total consumption. 84-80% of the total gas flow rate for the process and the amount of atmospheric air corresponding to the value of the coefficient of air flow rate equal to 0.45-0.5 m 3 per 1 m 3 of natural gas, as well as 80 -100% of the amount of air supplied to the diffusion burners of the upper row. The supply of the specified amount of recirculate lowers the temperature of the gases in contact with the lining of the furnace, thereby preventing its local wear. The total gas consumption for the process is 335 m 3 / h, which corresponds to a specific equivalent fuel consumption of 130 kg per ton of lime.
Использование заявленного способа обжига кускового известняка в шахтной печи цилиндрической формы обеспечивает по сравнению с ближайшим аналогом снижение удельного расхода топлива при сохранении высокой степени обжига 94-95%. Указанный способ может быть применен в шахтных печах цилиндрической формы без ограничения по величине диаметра зоны обжига.Using the inventive method of calcining lumpy limestone in a shaft furnace of cylindrical shape provides, in comparison with the closest analogue, a decrease in specific fuel consumption while maintaining a high degree of calcination of 94-95%. The specified method can be applied in shaft furnaces of a cylindrical shape without limitation on the diameter of the firing zone.
Предлагаемый способ реализуется в шахтной цилиндрической печи (см. чертеж), содержащей шахту (1), выполненную из металлического корпуса (2) и футеровки (3), включающую зону подогрева, обжига известняка и охлаждения готовой извести, загрузочное (4) и разгрузочное (5) устройства, топливосжигающие устройства, установленные по высоте на двух уровнях, при этом топливосжигающие устройства (6) верхнего уровня, установленные периферийно в футеровке печи, представляют собой диффузионные горелки и служат для принудительной подачи топлива, атмосферного воздуха и рециркулята.The proposed method is implemented in a cylindrical shaft furnace (see drawing), containing a shaft (1) made of a metal body (2) and a lining (3), including a zone for heating, calcining limestone and cooling the finished lime, loading (4) and unloading ( 5) devices, fuel burning devices installed in height at two levels, while fuel burning devices (6) of the upper level, installed peripherally in the furnace lining, are diffusion burners and are used for forced supply of atmospheric fuel air and recycle.
Топливосжигающие устройства нижнего уровня (7) выполнены в виде полых водоохлаждаемых балок (8), прикрепленных с двух сторон к металлическому корпусу шахты печи (2), и служат для принудительной подачи топлива через отверстия в корпусе водоохлаждаемой балки, которые расположены на участке центральной части балки, отстоящей на расстояние 0,9-1,5 м от футеровки шахты печи, а часть балки оборудована кожухами (9) из жаропрочной стали, прикрепленными к металлическому корпусу печи и выступающими на расстояние 0,25-0,5 м в пространство печи от футеровки шахты. Увеличение расстояния свыше 0,5 м приводит к потере его прочности при нагреве, а уменьшение меньше чем 0,25 м приводит к значительному увеличению тепловых потерь на охлаждение балки.Fuel burning devices of the lower level (7) are made in the form of hollow water-cooled beams (8), attached on both sides to the metal body of the furnace shaft (2), and serve to force the fuel through openings in the body of the water-cooled beam, which are located on the section of the central part of the beam spaced 0.9-1.5 m from the lining of the furnace shaft, and part of the beam is equipped with heat-resistant steel casings (9) attached to the metal body of the furnace and protruding 0.25-0.5 m into the space of the furnace from sha lining hty. Increasing the distance above 0.5 m leads to a loss of its strength during heating, and a decrease of less than 0.25 m leads to a significant increase in heat loss for cooling the beam.
Защитные кожухи снизу обдувается воздухом, нагретым за счет тепла извести до 700-750°С. Их назначение - защитить на этом участке балки от давления шихты и уменьшить при этом тепловые потери с охлаждающей водой.Protective covers from below are blown by air heated due to the heat of lime to 700-750 ° С. Their purpose is to protect in this section of the beam from the pressure of the charge and to reduce the heat loss with cooling water.
Шахтная печь работает следующим образом.The shaft furnace operates as follows.
Загружаемое устройство (4) подает в печь кусковой известняк необходимой фракции, который распределяется в верхней части зоны подогрева равномерно по поперечному сечению. Известняк загружается периодически. Время загрузки согласуется с температурой отходящих из печи дымовых газов, которая не должна превышать допустимую для тягодутьевого устройства.The loading device (4) feeds into the furnace lump of limestone of the required fraction, which is distributed in the upper part of the heating zone evenly over the cross section. Limestone is loaded periodically. The loading time is consistent with the temperature of the flue gases leaving the furnace, which should not exceed the permissible value for the draft device.
Подогретый в зоне подогрева отходящими газами известняк продвигается в зону обжига, где происходит его дальнейший подогрев и декарбюризация за счет тепла продуктов горения газа, подаваемого в топливосжигающие устройства верхнего (6) и нижнего (7) уровней. Из зоны обжига полученная известь поступает в зону охлаждения и выгружается из нее разгрузочным устройством (5). Воздух, подаваемый в нижнюю часть зоны охлаждения, отбирает тепло от извести и поступает равномерно по сечению шахты к топливосжигающим устройствам нижнего и верхнего уровней и идет на горение топлива, подаваемого через эти устройства.The limestone heated in the exhaust gas heating zone moves into the calcination zone, where it is further heated and decarburized due to the heat of the gas combustion products supplied to the fuel burning devices of the upper (6) and lower (7) levels. From the calcination zone, the obtained lime enters the cooling zone and is discharged from it by the unloading device (5). The air supplied to the lower part of the cooling zone draws heat from the lime and enters uniformly along the mine cross section to the fuel burning devices of the lower and upper levels and goes to the combustion of the fuel supplied through these devices.
Благодаря равномерному распределению топлива и воздуха по сечению шахты обеспечивается высокая степень обжига всего поступающего в зону известняка.Due to the uniform distribution of fuel and air over the mine section, a high degree of firing of all the limestone entering the zone is ensured.
Для защиты футеровки шахты от перегрева и преждевременного ее износа к топливосжигающим устройствам верхнего уровня подведен газ из дымоотводящего тракта печи (рециркулят).To protect the lining of the mine from overheating and premature wear to the fuel-burning devices of the upper level, gas is supplied from the smoke exhaust path of the furnace (recycle).
Топливосжигающие устройства нижнего уровня защищены от давления слоя известняка кожухами, выдвинутыми в рабочее пространство шахты на расстояние 0,25-0,5 м, что обеспечивает также снижение тепловых потерь с охлаждением этого устройства.Fuel burning devices of the lower level are protected from the pressure of the limestone layer by casings extended into the working space of the mine at a distance of 0.25-0.5 m, which also reduces heat loss with cooling of this device.
Предлагаемая конструкция печи позволяет обеспечить длительную непрерывную ее эксплуатацию, рационально использовать объем шахтной печи и получать высокое качество извести с меньшим по сравнению с прототипом удельным расходом топлива.The proposed design of the furnace allows for a long continuous operation, rational use of the volume of the shaft furnace and to obtain high quality lime with lower specific fuel consumption compared to the prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010117592/02A RU2426049C1 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010117592/02A RU2426049C1 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2426049C1 true RU2426049C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010117592/02A RU2426049C1 (en) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2426049C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110156351A (en) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 江苏华冶钙业有限公司 | A kind of temperature control system of calcium oxide calcining furnace |
-
2010
- 2010-05-04 RU RU2010117592/02A patent/RU2426049C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110156351A (en) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 江苏华冶钙业有限公司 | A kind of temperature control system of calcium oxide calcining furnace |
| CN110156351B (en) * | 2019-05-23 | 2021-07-16 | 江苏华冶钙业有限公司 | Temperature control system of calcium oxide calcining furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6077072A (en) | Prefferential oxygen firing system for counter-current mineral calcining | |
| RU2459878C2 (en) | Method of producing iron ore pellets | |
| US8662887B2 (en) | NOx suppression techniques for a rotary kiln | |
| EP2813583A1 (en) | Method and device for producing reduced iron | |
| AU2012299747B2 (en) | Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material | |
| US4259081A (en) | Process of calcining limestone in a rotary kiln | |
| CN104350022A (en) | Method for operating a plant for producing cement | |
| US20090160107A1 (en) | Rotary Hearth Furnace And Method Of Operating The Same | |
| RU2426049C1 (en) | Method to bake bulk limestone in blast furnace and blast furnace for baking of bulk materials | |
| JPH08504937A (en) | Method and apparatus for melting ferrous metal materials with coke burning cupola | |
| JP2001046861A (en) | Calcination method of mineral substance | |
| US4140480A (en) | Hot cupola gas burner | |
| CN102112832A (en) | Method and shaft furnace for firing material pieces | |
| KR100866850B1 (en) | Modular apparatus for the production of molten metal | |
| RU2298140C1 (en) | Shaft type gas furnace for firing lumpy material | |
| RU2652608C1 (en) | Shaft furnace for burning lump material | |
| RU2321809C2 (en) | Well furnace for roasting materials | |
| KR100893266B1 (en) | An oxygen preheating burner supplying two-staged cooling oxygen | |
| US8087929B2 (en) | Equipment and method for heating gas in connection with sintering | |
| RU2587115C1 (en) | Counterflow shaft furnace for burning carbonaceous materials, heated with gaseous fuel | |
| JPH02197530A (en) | Combustion method in iron ore pellet process | |
| KR101189408B1 (en) | Rotary kiln calciner and it's operation method | |
| EP4324938A1 (en) | Method for producing agglomerated ore, method for producing reduced iron, agglomerated ore, sintering machine and pellet firing furnace | |
| RU2737795C1 (en) | Shaft furnace for calcination of carbonate raw material on solid fuel | |
| SU606068A1 (en) | Shaft furnace |