RU2733602C1 - Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace - Google Patents

Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2733602C1
RU2733602C1 RU2019144519A RU2019144519A RU2733602C1 RU 2733602 C1 RU2733602 C1 RU 2733602C1 RU 2019144519 A RU2019144519 A RU 2019144519A RU 2019144519 A RU2019144519 A RU 2019144519A RU 2733602 C1 RU2733602 C1 RU 2733602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
gaseous fuel
furnace
burner
gas chamber
Prior art date
Application number
RU2019144519A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Линард Витальевич Калашников
Георгий Линардович Калашников
Original Assignee
Георгий Линардович Калашников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Линардович Калашников filed Critical Георгий Линардович Калашников
Priority to RU2019144519A priority Critical patent/RU2733602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733602C1 publication Critical patent/RU2733602C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
    • C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16—Sintering; Agglomerating
    • C22B1/214—Sintering; Agglomerating in shaft furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/16—Arrangements of tuyeres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/06—Forming or maintaining special atmospheres or vacuum within heating chambers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to burning of lump material in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air in form of central gas burner used in method implementation. When burning lump material in shaft furnace in the paraxial area of the burning zone, two concentric combustion edges are formed by enclosing the axial air flow from the central gas burner by the ring-shaped flow of gaseous fuel, which is also enclosed by ring-shaped air flow, part of which is fed into the paraxial area of the furnace below the gaseous fuel outlet from the central gas burner at least in one separate channel, bypassing the material cooling zone in the furnace. Said separate channel is made so that to ensure concentric flow of air uniformly enveloping gas chamber housing with possibility of independent adjustment of its flow rate.EFFECT: technical result consists in improvement of efficiency of furnace, reduction of specific fuel consumption, improvement of quality of burning product and increase of service life of lining and burner.9 cl, 2 dwg

Description

Группа изобретений относится к способам обжига кускового материала в шахтных печах и устройствам ввода газообразного топлива и воздуха для их осуществления - центральным газовым горелкам и используется, например, при производстве извести в промышленности стройматериалов, металлургии, химической и пищевой промышленности.The group of inventions relates to methods for firing lumpy material in shaft furnaces and devices for introducing gaseous fuel and air for their implementation - central gas burners and is used, for example, in the production of lime in the building materials industry, metallurgy, chemical and food industries.

Из уровня техники известна газовая горелка для шахтных печей, содержащая полый корпус для подачи воздуха, коаксиально расположенную трубу с сопловым наконечником для подачи газа и конусные козырьки, установленные на корпусе и образующие камеры: верхнюю для газа и нижнюю для воздуха (SU 306759 А, 02.03.1973 /1/).A gas burner for shaft furnaces is known from the prior art, comprising a hollow body for air supply, a coaxially located pipe with a nozzle tip for gas supply and conical visors mounted on the body and forming chambers: upper for gas and lower for air (SU 306759 A, 02.03 .1973 / 1 /).

Недостатком способа, осуществляемого горелкой, известной из /1/ является то, что при выходе из нее потоков газа и воздуха в рабочее пространство печи, газ движется вдоль оси печи и охватывается снаружи концентрически потоком воздуха, таким образом, образуется лишь один фронт горения газа, как и во многих других известных конструкциях, чем обусловлена низкая эффективность ее применения.The disadvantage of the method carried out by the burner known from / 1 / is that when gas and air flows out of it into the working space of the furnace, the gas moves along the furnace axis and is enveloped from the outside concentrically by the air flow, thus, only one gas combustion front is formed, as in many other known designs, which is due to the low efficiency of its use.

Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ обжига кускового материала в шахтной печи, включающий подачу кускового материала в шахтную печь, подачу горючего газа в периферийную область печи и организацию подачи посредством газовой горелки в приосевую область зоны обжига печи горючего газа и воздуха, таким образом, что в зоне обжига печи формируются два концентрических (в поперечном сечении печи) фронта горения, образующиеся за счет охвата потока воздуха, выходящего из горелки и движущегося вдоль оси печи, потоком газа, выходящего также из горелки, который, в свою очередь, охватывается снаружи потоком воздуха поступающего снизу через зону охлаждения печи (RU 2079785 С1, 20.05.1997 /2/).The closest analogue of the claimed method is a method of firing lumpy material in a shaft furnace, including feeding lumpy material into a shaft furnace, feeding a combustible gas to the peripheral region of the furnace and organizing the supply of combustible gas and air by means of a gas burner to the axial region of the kiln firing zone, so that in the kiln firing zone, two concentric (in the cross-section of the kiln) combustion fronts are formed, which are formed due to the enveloping of the air flow leaving the burner and moving along the kiln axis by the gas flow leaving the burner, which, in turn, is covered from the outside by the air flow coming from below through the furnace cooling zone (RU 2079785 C1, 20.05.1997 / 2 /).

Недостатками способа, известного из /2/, являются зависимость доступа воздуха к наружному фронту горения газового потока от аэродинамического сопротивления и температуры материала в зоне охлаждения, и, как следствие, - нестабильность и несимметричность (относительно оси печи) тепловыделения в приосевой области печи, что приводит к неравномерности обжига материала в приосевой области печи и, вследствие этого, ухудшению качества получаемого продукта.The disadvantages of the method known from / 2 / are the dependence of air access to the outer combustion front of the gas flow on the aerodynamic resistance and temperature of the material in the cooling zone, and, as a consequence, instability and asymmetry (relative to the furnace axis) of heat release in the axial region of the furnace, which leads to uneven firing of the material in the axial region of the furnace and, as a result, deterioration of the quality of the resulting product.

Наиболее близким аналогом заявленной горелки является газовая горелка для шахтной обжиговой печи /2/, содержащая трубообразный корпус с возможностью подачи в него воздуха, ориентированный вертикально, в стенках которого выполнены отверстия, для выхода воздуха в рабочее пространство печи и газовую камеру, смонтированную на наружной поверхности стенок корпуса, ниже упомянутых отверстий выхода воздуха. Корпус и газовая камера снабжены козырьками, защищающими выходные отверстия воздуха и газа от попадания материала и образующими под собой полукамеры служащие для формирования равномерных в радиальном направлении потоков воздуха и газа. К газовой камере присоединен трубопровод для подачи газа, расположенный внутри корпуса.The closest analogue of the claimed burner is a gas burner for a shaft kiln / 2 / containing a tubular body with the possibility of supplying air into it, oriented vertically, in the walls of which holes are made for air outlet into the working space of the furnace and a gas chamber mounted on the outer surface the walls of the housing, below the mentioned air outlet openings. The casing and the gas chamber are equipped with visors that protect the air and gas outlets from material ingress and form half chambers below them serving to form radially uniform air and gas flows. A gas supply pipeline located inside the housing is connected to the gas chamber.

Недостатком горелки, известной из /2/, является невозможность обеспечить стабильное равномерное тепловыделение в приосевой области печи, вследствие зависимости доступа воздуха из зоны охлаждения к наружному фронту горения газового потока от локального аэродинамического сопротивления и температуры материала в различных участках зоны охлаждения, что приводит к неравномерности обжига материала и ухудшению качества получаемого продукта, а, при неблагоприятных условиях, может приводить к разрушению конструктивных элементов горелки вследствие перегрева.The disadvantage of the burner known from / 2 / is the impossibility of providing stable uniform heat release in the axial region of the furnace, due to the dependence of the air access from the cooling zone to the outer combustion front of the gas flow on the local aerodynamic resistance and material temperature in different parts of the cooling zone, which leads to unevenness burning of the material and deterioration of the quality of the resulting product, and, under unfavorable conditions, can lead to the destruction of the structural elements of the burner due to overheating.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при использовании заявленной группы изобретений, заключается в создании способа обжига кускового материала в шахтной печи, обеспечивающего повышение равномерности обжига материала по поперечному сечению приосевой части зоны обжига, и, вследствие этого, - увеличение производительности печи (при неизменных размерах рабочей части шахты печи), снижение удельного расхода топлива, и повышение качества продукта обжига.The technical problem, the solution of which is provided when using the claimed group of inventions, is to create a method for firing lump material in a shaft furnace, which provides an increase in the uniformity of firing the material along the cross-section of the axial part of the firing zone, and, as a result, an increase in the productivity of the furnace (with constant dimensions of the working part of the kiln shaft), reducing the specific fuel consumption, and improving the quality of the fired product.

Также техническая проблема, решение которой обеспечивается при использовании заявленной группы изобретений, заключается в повышении надежности и управляемости центральной газовой горелки для шахтной обжиговой печи.Also, a technical problem, the solution of which is provided when using the claimed group of inventions, is to increase the reliability and controllability of the central gas burner for a shaft kiln.

Проблема решается тем, что способ обжига кускового материала в шахтной печи включает подачу кускового материала в шахтную печь, обжиг кускового материла путем подачи газообразного топлива в периферийную область зоны обжига печи и организации подачи в приосевую область зоны обжига печи газообразного топлива и воздуха газообразного топлива и воздуха, таким образом, что в приосевой области зоны обжига формируются два концентрических фронта горения образующиеся за счет охвата потока воздуха выходящего из горелки и движущегося вдоль оси печи кольцеобразным потоком газообразного топлива, выходящего из горелки ниже упомянутого потока воздуха, который, в свою очередь, охватывается снаружи кольцеобразным потоком воздуха, поступающего из зоны охлаждения печи. При этом часть потока воздуха, охватывающего вышеупомянутый поток газообразного топлива с наружной его стороны, подают в приосевую область печи, ниже выходов газообразного топлива из горелки, по отдельным каналам, минуя зону охлаждения.The problem is solved by the fact that the method of firing lumpy material in a shaft furnace includes feeding lumpy material into a shaft furnace, burning lumpy material by supplying gaseous fuel to the peripheral region of the kiln firing zone and organizing the supply of gaseous fuel and air of gaseous fuel and air to the axial region of the kiln firing zone , so that in the axial region of the firing zone, two concentric combustion fronts are formed, which are formed by enveloping the air flow leaving the burner and moving along the furnace axis in an annular flow of gaseous fuel leaving the burner below the mentioned air flow, which, in turn, is covered from the outside annular air flow coming from the furnace cooling zone. In this case, a part of the air flow, covering the above-mentioned flow of gaseous fuel from its outer side, is supplied to the axial region of the furnace, below the outlets of gaseous fuel from the burner, through separate channels, bypassing the cooling zone.

Техническим результатом, который достигается вышеуказанной совокупностью существенных признаков заявляемого способа, является повышение производительности и срока службы футеровки печи, снижение удельного расхода топлива и повышение качества продукта обжига.The technical result, which is achieved by the above set of essential features of the proposed method, is to increase the productivity and service life of the furnace lining, reduce the specific fuel consumption and improve the quality of the fired product.

В частном случае выполнения заявляемого способа в приосевой области зоны обжига печи посредством устройства ввода газообразного топлива и воздуха организуют дополнительные концентрические потоки газообразного топлива и воздуха, которые чередуются и концентрически охватывают друг друга.In the particular case of the implementation of the proposed method in the axial region of the kiln firing zone by means of the device for introducing gaseous fuel and air, additional concentric flows of gaseous fuel and air are organized, which alternate and concentrically cover each other.

Также проблема решается тем, что устройство ввода газообразного топлива и воздуха, выполненное в виде центральной газовой горелки содержит ориентированный вертикально трубообразный корпус, с возможностью подачи в него воздуха, в стенках которого выполнены отверстия для выхода воздуха в рабочее пространство печи, и газовую камеру, расположенную ниже упомянутых отверстий выхода воздуха, в стенках которой выполнены отверстия для выхода газообразного топлива в рабочее пространство печи, корпус горелки и газовая камера снабжены козырьками, расположенными непосредственно над отверстиями выхода воздуха и газообразного топлива, образующими совместно со стенками корпуса горелки и газовой камеры соответствующие полукамеры. К газовой камере присоединен трубопровод для подачи газообразного топлива, который расположен внутри корпуса горелки. Горелка снабжена, по меньшей мере, одним отдельным каналом для подачи воздуха непосредственно под газовую камеру, выполненным с возможностью обеспечения упомянутого воздушного потока концентрическим, равномерно охватывающим корпус газовой камеры со всех сторон, и с возможностью независимой регулировки расхода воздуха. Газовая камера смонтирована на наружной или внутренней поверхности стенок корпуса.The problem is also solved by the fact that the device for introducing gaseous fuel and air, made in the form of a central gas burner, contains a vertically oriented pipe-shaped body with the possibility of supplying air into it, in the walls of which there are holes for air outlet into the working space of the furnace, and a gas chamber located below the aforementioned air outlet openings, in the walls of which there are openings for the gaseous fuel outlet into the working space of the furnace, the burner body and the gas chamber are equipped with visors located directly above the air and gaseous fuel outlet openings, which together with the walls of the burner body and gas chamber form corresponding half chambers. The gas chamber is connected to a pipeline for supplying gaseous fuel, which is located inside the burner housing. The burner is equipped with at least one separate channel for supplying air directly under the gas chamber, made with the possibility of providing said air flow concentric, uniformly covering the body of the gas chamber from all sides, and with the possibility of independent adjustment of the air flow rate. The gas chamber is mounted on the outer or inner surface of the housing walls.

Техническим результатом, который достигается вышеуказанной совокупностью существенных признаков заявляемого устройства является повышение равномерности обжига материала по поперечному сечению в приосевой области печи, и, вследствие этого, повышение качества продукта обжига, снижение удельного расхода топлива, повышение производительности печи и срока службы футеровки печи, а также повышение надежности горелки.The technical result, which is achieved by the aforementioned set of essential features of the claimed device, is to increase the uniformity of material firing across the cross-section in the axial region of the furnace, and, as a result, to improve the quality of the fired product, reduce the specific fuel consumption, increase the furnace productivity and the service life of the furnace lining, as well as increasing the reliability of the burner.

В частном случае выполнения заявляемого устройства газовая камера выполнена с перегородкой, разделяющей ее на верхнюю и нижнюю части, при этом перегородка выполнена с отверстиями для подачи газообразного топлива из нижней части в верхнюю часть, причем отверстия для выхода газообразного топлива в печь выполнены в стенках верхней части камеры, а трубопровод для подачи газообразного топлива в камеру присоединен к ее нижней части.In the particular case of the implementation of the inventive device, the gas chamber is made with a partition dividing it into upper and lower parts, while the partition is made with holes for supplying gaseous fuel from the lower part to the upper part, and the holes for the gaseous fuel outlet into the furnace are made in the walls of the upper part the chamber, and a pipeline for supplying gaseous fuel to the chamber is connected to its lower part.

В частном случае выполнения заявляемого устройства отверстия для выхода воздуха и/или газообразного топлива расположены равномерно в один или несколько рядов в плоскости, перпендикулярной оси горелки, причем отверстия каждого ряда расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.In the particular case of the inventive device, the openings for the outlet of air and / or gaseous fuel are arranged evenly in one or more rows in a plane perpendicular to the axis of the burner, and the openings of each row are located at the same distance from each other.

В частном случае выполнения заявляемого устройства горизонтальные габаритные размеры козырьков увеличиваются от верхнего к нижнему.In the particular case of the implementation of the inventive device, the horizontal dimensions of the visors increase from the top to the bottom.

В частном случае выполнения заявляемого устройства козырьки установлены таким образом, что их нижние кромки расположены не выше нижних точек соответствующих отверстий корпуса и/или газовой камеры.In the particular case of the implementation of the claimed device, the visors are installed in such a way that their lower edges are located not higher than the lower points of the corresponding openings of the housing and / or the gas chamber.

В частном случае выполнения заявляемого устройства канал для подачи воздуха непосредственно под газовую камеру выполнен в виде трубообразного кожуха, охватывающего нижнюю часть корпуса горелки от ее основания до выходной полукамеры канала, которая образована козырьком, установленным непосредственно под газовой камерой и корпусом горелки.In the particular case of the inventive device, the channel for supplying air directly under the gas chamber is made in the form of a pipe-shaped casing covering the lower part of the burner body from its base to the outlet half-chamber of the channel, which is formed by a visor installed directly under the gas chamber and the burner body.

В частном случае выполнения заявляемого устройства выше выходных отверстий корпуса для выхода воздуха расположены еще одна газовая камера с отверстиями для выхода газообразного топлива, выполненная снаружи или внутри корпуса, и, над ней, внутри корпуса горелки, воздушная камера с отверстиями для выхода воздуха, при этом газообразное топливо и воздух подаются в соответствующие камеры по отдельным трубопроводам, проходящим внутри корпуса горелки с возможностью отдельной регулировки проходящих по ним потоков газообразного топлива и воздуха.In the particular case of the implementation of the inventive device, above the outlet openings of the housing for air outlet, there is another gas chamber with openings for the outlet of gaseous fuel, made outside or inside the housing, and, above it, inside the burner housing, an air chamber with openings for air outlet, while gaseous fuel and air are supplied to the corresponding chambers through separate pipelines passing inside the burner housing with the possibility of separate adjustment of the gaseous fuel and air flows passing through them.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез общего вида одного из вариантов заявляемой горелки. Данный вариант горелки имеет трубообразный корпус круглого поперечного сечения.FIG. 1 schematically shows a longitudinal section of a general view of one of the options for the inventive burner. This burner version has a tubular body with a circular cross-section.

На фиг. 2 схематически изображен продольный разрез газовой камеры горелки по фиг. 1FIG. 2 is a schematic longitudinal section through the gas chamber of the burner of FIG. 1

Заявляемое устройство - осевая газовая горелка для шахтной обжиговой печи (фиг. 1) содержит трубообразный корпус 1, ориентированный вертикально, установленный на опорной балке 15. В стенке корпуса 1 выполнено два ряда отверстий 2 для выхода воздуха в печь, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси А горелки, и газовую камеру 3, расположенную на наружной стенке корпуса ниже упомянутых отверстий 2, в стенке которой выполнен ряд отверстий 4 для выхода газообразного топлива в печь, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси А горелки. Газовая камера 3 смонтирована на наружной поверхности стенок корпуса 1 ниже нижнего ряда отверстий 2 выхода воздуха. К газовой камере 3 присоединен трубопровод 5 для подачи газообразного топлива, который расположен внутри корпуса 1 и опорной балки 15. Горелка снабжена кольцеобразным каналом 6 для подачи воздуха непосредственно под газовую камеру 3.The claimed device - an axial gas burner for a shaft kiln (Fig. 1) contains a tubular body 1, oriented vertically, mounted on a support beam 15. In the wall of the body 1 there are two rows of holes 2 for air outlet into the kiln, located in a plane perpendicular to the axis A burner, and a gas chamber 3 located on the outer wall of the housing below the aforementioned holes 2, in the wall of which a number of holes 4 are made for the gaseous fuel to exit into the furnace, located in a plane perpendicular to the axis A of the burner. The gas chamber 3 is mounted on the outer surface of the walls of the housing 1 below the lower row of air outlet holes 2. The gas chamber 3 is connected to a pipeline 5 for supplying gaseous fuel, which is located inside the housing 1 and the support beam 15. The burner is equipped with an annular channel 6 for supplying air directly under the gas chamber 3.

Газовая камера (фиг. 2) выполнена с перегородкой 8, разделяющей ее на верхнюю часть 9 и нижнюю часть 10. Перегородка 8 выполнена с отверстиями 11 для подачи газообразного топлива из нижней части 10 в верхнюю часть 9, а отверстия 4 для выхода газообразного топлива в печь выполнены в стенках верхней части 9 камеры. Трубопровод 5 для подачи газообразного топлива в камеру присоединен к ее нижней части 10.The gas chamber (Fig. 2) is made with a partition 8 dividing it into an upper part 9 and a lower part 10. The partition 8 is made with openings 11 for supplying gaseous fuel from the lower part 10 to the upper part 9, and openings 4 for the gaseous fuel outlet into the furnace is made in the walls of the upper part 9 of the chamber. A pipeline 5 for supplying gaseous fuel to the chamber is connected to its lower part 10.

Каждый ряд воздушных отверстий 2 (фиг. 1) корпуса 1 горелки снабжен соответствующим козырьком 12, образующим совместно со стенкой корпуса воздушную полукамеру. Газовая камера 3 также снабжена козырьком 13 над выходными отверстиями 4 газообразного топлива, образующим совместно со стенкой камеры 3 газовую полукамеру.Each row of air holes 2 (Fig. 1) of the burner housing 1 is equipped with a corresponding visor 12, which together with the housing wall forms an air half-chamber. The gas chamber 3 is also provided with a visor 13 above the gaseous fuel outlet openings 4, which together with the chamber wall 3 forms a gas half-chamber.

Заявляемый способ обжига с использованием заявляемой горелки осуществляют следующим образом.The inventive firing method using the inventive burner is carried out as follows.

Как известно, в шахтной обжиговой печи кусковой материал загружается в печь сверху и движется вниз по печи, по мере выгрузки продукта обжига через выгрузочное устройство внизу печи. В зоне обжига печи под действием тепла выделяющегося при горении топлива происходит термическое разложение (преобразование) материала, после чего, уже продукт обжига попадает в зону охлаждения, расположенную ниже, и выгружается из печи. Через зону охлаждения в печь поступает воздух, который двигаясь снизу вверх по печи поступает в зону обжига и, смешиваясь там с газообразным топливом, подаваемым через устройства ввода топлива, участвует в процессе горения. Далее газообразные продукты горения и термического разложения обжигаемого материала под действием разрежения двигаются вверх, через зону нагрева, после чего удаляется из печи посредством дымососа.As is known, in a shaft kiln, lump material is loaded into the kiln from above and moves down the kiln as the fired product is discharged through the discharge device at the bottom of the kiln. Thermal decomposition (transformation) of the material occurs in the kiln firing zone under the influence of the heat released during the combustion of the fuel, after which the firing product enters the cooling zone located below and is discharged from the kiln. Air enters the furnace through the cooling zone, which, moving from the bottom up through the furnace, enters the firing zone and, mixing there with gaseous fuel supplied through the fuel injection device, participates in the combustion process. Further, the gaseous products of combustion and thermal decomposition of the fired material under the action of vacuum move upward through the heating zone, after which they are removed from the furnace by means of a smoke exhauster.

В заявляемой группе изобретений воздух, поступающий через опорную балку 15 в корпус горелки 1 выходит через отверстия 2 и воздушные полукамеры в рабочее пространство печи, заполненное кусковым материалом, и движется вверх вдоль оси печи. Газообразное топливо подается в горелку через трубопровод 5, проходящий через опорную балку 15, на которой установлена горелка, и попадает в нижнюю часть 10 газовой камеры 3, далее через отверстия и в перегородке 8, предназначенной для уравнивания давления перед выходными отверстиями, газообразное топливо поступает в верхнюю часть газовой камеры 9 и через отверстия 4 и газовую полукамеру выходит в засыпку кускового материала. При этом газообразное топливо выходящее из-под козырька 13 газовой полукамеры вверх, в виде кольцеобразного потока, охватывает концентрически поток воздуха движущийся вдоль оси печи. В результате чего образуется концентрический, кольцеобразный в поперечном сечении, фронт горения газообразного топлива (с внутренней стороны газового потока). Другой фронт горения газообразного топлива (с наружной стороны газового потока) образуется за счет охвата упомянутого кольцеобразного газового потока кольцеобразным потоком воздуха, выходящим из кольцеобразного канала 6 через соответствующую полукамеру образованную козырьком 7, непосредственно под газовой камерой 3. При этом воздух в упомянутый канал 6 поступает через отдельные каналы 14 снаружи печи. На некотором удалении от горелки (в радиальном направлении) горение наружного фронта продолжается за счет воздуха, поступающего из зоны охлаждения печи.In the claimed group of inventions, the air entering through the support beam 15 into the burner body 1 exits through the holes 2 and the air half-chambers into the working space of the furnace, filled with lumpy material, and moves upward along the axis of the furnace. Gaseous fuel is supplied to the burner through the pipeline 5, passing through the support beam 15, on which the burner is installed, and enters the lower part 10 of the gas chamber 3, then through the holes and in the partition 8, designed to equalize the pressure in front of the outlets, the gaseous fuel enters the upper part of the gas chamber 9 and through the holes 4 and the gas half-chamber goes into the backfill of the lump material. In this case, the gaseous fuel coming out from under the visor 13 of the gas half-chamber upwards, in the form of an annular flow, encompasses the concentrically flow of air moving along the axis of the furnace. As a result, a concentric, annular in cross section, combustion front of gaseous fuel (on the inner side of the gas flow) is formed. Another combustion front of gaseous fuel (on the outside of the gas flow) is formed by enveloping the said annular gas flow in an annular air flow coming out of the annular channel 6 through the corresponding half chamber formed by the visor 7, directly under the gas chamber 3. In this case, air enters the said channel 6 through separate channels 14 outside the oven. At a certain distance from the burner (in the radial direction), the combustion of the outer front continues due to the air coming from the furnace cooling zone.

Claims (9)

1. Способ обжига кускового материала в шахтной печи, включающий подачу кускового материала в шахтную печь, обжиг кускового материла путем подачи газообразного топлива в периферийную область зоны обжига печи и организации подачи в приосевую область зоны обжига печи газообразного топлива и воздуха посредством установленного по вертикальной оси печи устройства ввода газообразного топлива и воздуха таким образом, что в приосевой области зоны обжига печи формируются два концентрических фронта горения, образующиеся за счет охвата потока воздуха, выходящего из устройства ввода и движущегося вдоль оси печи, кольцеобразным потоком газообразного топлива, выходящего из устройства ввода ниже упомянутого потока воздуха, который, в свою очередь, охватывается снаружи кольцеобразным потоком воздуха, поступающего в зону обжига из зоны охлаждения печи, и охлаждение кускового материала, отличающийся тем, что часть воздуха, охватывающего вышеупомянутый поток газообразного топлива с наружной его стороны, подают в приосевую область печи ниже выходов газообразного топлива из устройства ввода, по отдельным каналам минуя зону охлаждения кускового материала в печи.1. A method of firing lumpy material in a shaft furnace, including feeding lumpy material into a shaft furnace, firing lumpy material by supplying gaseous fuel to the peripheral area of the kiln firing zone and organizing the supply of gaseous fuel and air to the axial region of the kiln firing zone by means of the kiln installed along the vertical axis devices for injecting gaseous fuel and air in such a way that in the axial region of the kiln firing zone two concentric combustion fronts are formed, which are formed by enveloping the air flow leaving the inlet device and moving along the furnace axis with an annular flow of gaseous fuel leaving the inlet device below the mentioned air flow, which, in turn, is surrounded from the outside by an annular air flow entering the firing zone from the furnace cooling zone, and cooling of the lump material, characterized in that part of the air covering the above-mentioned gaseous fuel flow from its outer side, They are fed into the axial region of the furnace below the outlets of gaseous fuel from the input device, through separate channels bypassing the zone of cooling of the lump material in the furnace. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в приосевой области зоны обжига печи посредством устройства ввода газообразного топлива и воздуха организуют дополнительные концентрические потоки газообразного топлива и воздуха, которые чередуются и концентрически охватывают друг друга.2. The method according to claim 1, characterized in that in the axial region of the kiln firing zone, additional concentric flows of gaseous fuel and air are organized by means of the device for introducing gaseous fuel and air, which alternate and concentrically envelop each other. 3. Устройство ввода газообразного топлива и воздуха, выполненное в виде центральной газовой горелки, используемое при осуществлении способа по любому из пп. 1 или 2, содержащее ориентированный вертикально трубообразный корпус, с возможностью подачи в него воздуха, в стенках которого выполнены отверстия для выхода воздуха в рабочее пространство печи, и газовую камеру, расположенную ниже упомянутых отверстий выхода воздуха, в стенках которой выполнены отверстия для выхода газообразного топлива в рабочее пространство печи, корпус горелки и газовая камера снабжены козырьками, расположенными непосредственно над отверстиями выхода воздуха и газообразного топлива, образующими совместно со стенками корпуса горелки и газовой камеры соответствующие полукамеры, к газовой камере присоединен трубопровод для подачи газообразного топлива, который расположен внутри корпуса горелки, отличающееся тем, что горелка снабжена, по меньшей мере, одним отдельным каналом для подачи воздуха непосредственно под газовую камеру, выполненным с возможностью обеспечения упомянутого воздушного потока концентрическим, равномерно охватывающим корпус газовой камеры со всех сторон, и возможностью независимой регулировки расхода воздуха, а газовая камера смонтирована на наружной или внутренней поверхности стенок корпуса.3. Device for introducing gaseous fuel and air, made in the form of a central gas burner, used in the implementation of the method according to any one of paragraphs. 1 or 2, containing a vertically oriented tubular body, with the possibility of supplying air into it, in the walls of which there are holes for air outlet into the working space of the furnace, and a gas chamber located below the mentioned air outlet openings, in the walls of which there are openings for the outlet of gaseous fuel into the working space of the furnace, the burner body and the gas chamber are equipped with visors located directly above the air and gaseous fuel outlet openings, which together with the walls of the burner body and the gas chamber form corresponding half chambers, a pipeline for supplying gaseous fuel is connected to the gas chamber, which is located inside the burner body characterized in that the burner is equipped with at least one separate channel for supplying air directly under the gas chamber, configured to provide said air flow concentric, uniformly covering the gas chamber housing from all st oron, and the ability to independently adjust the air flow rate, and the gas chamber is mounted on the outer or inner surface of the housing walls. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что газовая камера выполнена с перегородкой, разделяющей ее на верхнюю и нижнюю части, при этом перегородка выполнена с отверстиями для подачи газообразного топлива из нижней части в верхнюю часть, причем отверстия для выхода газообразного топлива в печь выполнены в стенках верхней части камеры, а трубопровод для подачи газообразного топлива в камеру присоединен к ее нижней части.4. The device according to claim. 3, characterized in that the gas chamber is made with a partition dividing it into upper and lower parts, while the partition is made with holes for supplying gaseous fuel from the lower part to the upper part, and the holes for the gaseous fuel outlet into the furnace is made in the walls of the upper part of the chamber, and the pipeline for supplying gaseous fuel to the chamber is connected to its lower part. 5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что отверстия для выхода воздуха и/или газообразного топлива расположены равномерно в один или несколько рядов в плоскости, перпендикулярной оси горелки, причем отверстия каждого ряда расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.5. A device according to claim 3 or 4, characterized in that the holes for the outlet of air and / or gaseous fuel are evenly spaced in one or more rows in a plane perpendicular to the axis of the burner, and the holes of each row are located at the same distance from each other. 6. Устройство по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что горизонтальные габаритные размеры козырьков увеличиваются от верхнего к нижнему.6. Device according to any one of paragraphs. 3-5, characterized in that the horizontal dimensions of the visors increase from the top to the bottom. 7. Устройство по любому из пп. 3-6, отличающееся тем, что козырьки установлены таким образом, что их нижние кромки расположены не выше нижних точек соответствующих отверстий корпуса и/или газовой камеры.7. Device according to any one of paragraphs. 3-6, characterized in that the visors are installed in such a way that their lower edges are located not higher than the lower points of the corresponding openings of the housing and / or the gas chamber. 8. Устройство по любому из пп. 3-7, отличающееся тем, что канал для подачи воздуха непосредственно под газовую камеру выполнен в виде трубообразного кожуха, охватывающего нижнюю часть корпуса горелки от ее основания до выходной полукамеры канала, которая образована козырьком, установленным непосредственно под газовой камерой и корпусом горелки.8. Device according to any one of paragraphs. 3-7, characterized in that the channel for supplying air directly under the gas chamber is made in the form of a pipe-shaped casing covering the lower part of the burner body from its base to the outlet half-chamber of the channel, which is formed by a visor installed directly under the gas chamber and the burner body. 9. Устройство по любому из пп. 4-8, отличающееся тем, что выше выходных отверстий корпуса для выхода воздуха расположены еще одна газовая камера с отверстиями для выхода газообразного топлива, выполненная снаружи или внутри корпуса, и над ней, внутри корпуса горелки, воздушная камера с отверстиями для выхода воздуха, при этом газообразное топливо и воздух подаются в соответствующие камеры по отдельным трубопроводам, проходящим внутри корпуса горелки с возможностью отдельной регулировки проходящих по ним потоков газообразного топлива и воздуха.9. Device according to any one of paragraphs. 4-8, characterized in that above the outlet openings of the housing for air outlet, there is another gas chamber with openings for the outlet of gaseous fuel, made outside or inside the housing, and above it, inside the burner housing, an air chamber with openings for air outlet, when In this case, gaseous fuel and air are supplied to the respective chambers through separate pipelines passing inside the burner housing with the possibility of separate adjustment of the flows of gaseous fuel and air passing through them.
RU2019144519A 2019-12-27 2019-12-27 Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace RU2733602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144519A RU2733602C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144519A RU2733602C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733602C1 true RU2733602C1 (en) 2020-10-05

Family

ID=72926684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144519A RU2733602C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733602C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU306759A1 (en) * 1968-02-06 1973-01-08 GAS BURNER | PA1E1PSH "TGH ^; BIBLIS;. C;"! ^^^
JPS5075503A (en) * 1973-11-06 1975-06-20
RU2079785C1 (en) * 1995-04-13 1997-05-20 Линард Витальевич Калашников Gas burner
RU2298140C1 (en) * 2005-08-04 2007-04-27 Открытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро металлургической теплотехники и энерготехнологии цветной металлургии" (ОАО "ПКБ "Энергоцветмет") Shaft type gas furnace for firing lumpy material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU306759A1 (en) * 1968-02-06 1973-01-08 GAS BURNER | PA1E1PSH "TGH ^; BIBLIS;. C;"! ^^^
JPS5075503A (en) * 1973-11-06 1975-06-20
RU2079785C1 (en) * 1995-04-13 1997-05-20 Линард Витальевич Калашников Gas burner
RU2298140C1 (en) * 2005-08-04 2007-04-27 Открытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро металлургической теплотехники и энерготехнологии цветной металлургии" (ОАО "ПКБ "Энергоцветмет") Shaft type gas furnace for firing lumpy material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4030876A (en) Method and apparatus for regenerating activated carbon
RU2733602C1 (en) Method of lump material burning in shaft furnace and device for inlet of gaseous fuel and air, made in form of central gas burner for mine burning furnace
JP6236088B2 (en) Improved atmosphere control method by secondary gas pressure wave firing
US3706520A (en) Apparatus and method for heating shaft furnaces with fuel gas
US7473297B2 (en) Vertical shaft melting furnace
US2502947A (en) Heating
US4025296A (en) Device for thermically treating granular and/or lumpy materials
GB1144652A (en) Apparatus for feeding molten material
US951060A (en) Heating apparatus.
JP2017501309A5 (en)
US3722867A (en) Method of calcining limestone
US3159387A (en) Rapid cycling heat treating furnace and method of operation
EA028859B1 (en) Pyrolysis furnace with external heating for recycling solid carbon-containing materials (embodiments)
CN102155846B (en) Lime roasting shaft kiln
US20100035194A1 (en) Burner arrangement
RU2682934C1 (en) Gas-heat device
US3140864A (en) Shaft kiln
US2280571A (en) Furnace
US3427367A (en) Prefiring of refractory materials
CN102317685B (en) Pilot
SU602555A1 (en) Blast furnace air heater
US4251062A (en) Ignition hood with swirl combustion chamber
RU123126U1 (en) SHAFT FURNACE FOR FIRING BULK MATERIALS
RU2499035C1 (en) Method of activating coal particles in vertical axially symmetrical annular chamber
US4147504A (en) Apparatus for regenerating activated carbon