SU1534262A1

SU1534262A1 - Combustion chamber of rotary furnace

Info

Publication number: SU1534262A1
Application number: SU884445115A
Authority: SU
Inventors: Владимир Львович Гарбер; Мойша Абрамович Фиштейн; Евгений Леонидович Гиршович; Леонид Александрович Смирнов; Арон Михайлович Халемский; Михаил Семенович Сладков; Галлей Нуриевич Фархуллин; Юрий Зиновьевич Гольдин; Николай Михайлович Главатских; Михаил Онуфриевич Костецкий
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к промышленной теплотехнике и может быть использовано при термической обработке концентратов руд цветных металлов и других промпродуктов. Цель изобретени состоит в увеличении срока службы топки за счет сокращени пережогов стенок жаровой трубы. Топка содержит корпус 1, жаровую трубу 2, горелку 3 с регистром, коаксиальную обечайку 4, охватывающую жаровую трубу, подвижный золотниковый шибер 5, снабженный на конце конической обечайкой 6, кольцевую щель 7 с завихрителем 8. Корпус топки подключен к источнику воздуха посредством воздухоподвод щего патрубка 12. В топке распределение воздуха между каналом на горелку и каналом к кольцевой щели с завихрителем осуществл етс обоими торцами золотникового шибера путем одновременного изменени проходных сечений указанных каналов при перемещении золотникового шибера, что резко повышает эффективность распределени воздуха по каналам. 1 ил., 1 табл.The invention relates to industrial heat technology and can be used in the heat treatment of concentrates of ores of non-ferrous metals and other intermediate products. The purpose of the invention is to increase the service life of the furnace by reducing the burn-in walls of the flame tube. The furnace includes a housing 1, a flame tube 2, a burner 3 with a register, a coaxial shell 4, covering the flame tube, a movable slide valve 5, fitted at the end with a conical shell 6, an annular gap 7 with a swirler 8. The furnace body is connected to the air source by means of an air inlet pipe 12. In the furnace, the air distribution between the channel to the burner and the channel to the annular gap with a swirler is carried out by both ends of the slide valve by simultaneously changing the flow sections of these channels when moving and a slide valve, which dramatically increases the efficiency of air distribution along the channels. 1 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс к промышленной теплотехнике и может быть использовано дл вращающихс печей термической обработки концентратов руд цветных металлов и других промпродук- тов.The invention relates to industrial heat technology and can be used for rotary kilns for heat treatment of concentrates of non-ferrous metal ores and other industrial products.

Цель изобретени - увеличение срока службы топки за счет сокращени пережогов стенок жаровой трубы путем формировани факела с равномерным тепловыделением.The purpose of the invention is to increase the service life of the furnace by reducing the burn-through of the walls of the flame tube by forming a torch with uniform heat generation.

На чертеже показана топка вращаю- щейс печи, продольный разрез.The drawing shows the rotary kiln furnace, a longitudinal section.

Топка содержит корпус 1, жаровую трубу 2, горелку 3 с регистром, коаксиальную обечайку 4, охватывающую жаровую трубу 2, золотниковый шибер 5, снабженный на конце конической обечайкой 6, кольцевую щель 7 с завихрителем 8. Между фронтовыми торцами корпуса 1 и золотникового шибера 5 имеетс зазор 9 с площадью поперечного сечени F .Между фронтовым торцом коаксиальной обечайки 4 и конической обечайки 6 золотникового шибера 5 имеетс зазор 10 с площадью поперечного сечени F2„ Рассто ни 11 от вертикальной оси кольцевой щели 7 до торцов жаровой трубы обозначены L, и L2 . Корпус 1 топки подключен к источнику воздуха посредством воздухоподвод щего патрубка 12. На корпусе 1 расположен также воздухоподвод щий патрубок 13, подключаемый к источнику воздуха в слу- ча х, когда требуетс специальное охлаждение корпуса вращающейс печи„The furnace includes a housing 1, a flame tube 2, a burner 3 with a register, a coaxial shell 4 covering the flame tube 2, a slide valve 5, fitted at the end with a conical shell 6, an annular gap 7 with a swirler 8. Between the front ends of the housing 1 and the slide valve 5 there is a gap 9 with a cross-sectional area F. Between the front end of the coaxial shell 4 and the conical shell 6 of the slide valve 5 there is a gap 10 with a cross-sectional area F2 "Distance 11 from the vertical axis of the annular gap 7 to the ends of the flame tube are L, and L2. The body 1 of the furnace is connected to the air source by means of an air inlet duct 12. On the case 1 there is also an air inlet duct 13 connected to the air source in cases where special cooling of the rotary kiln body is required.

Топка вращающейс печи работает следующим образом.The furnace of the rotary kiln operates as follows.

Через патрубок 12 в полость между корпусом 1 и жаровой трубой 2 подаетс воздух, который затем попадает в полость жаровой трубы 2 по двум каналам: через зазор 9 и регистр горелки 3; через зазор 10 и кольце- вую щель 7 с завихрителем 8.Through pipe 12, air is supplied to the cavity between the housing 1 and the flame tube 2, which then enters the cavity of the flame tube 2 via two channels: through the gap 9 and the burner register 3; through the gap 10 and the annular gap 7 with a swirler 8.

При образовании подвижным золотниковым шибером зазоров.9 и 10 с отношением площадей поперечных сечений F./F2 , через зазор 9 к регистру го- релки поступает воздух в количестве , меньшем стехиометрически необходимого . Остальной воздух, необходимый дл дожигани топлива и дл разбавлени продуктов сгорани топлина до нужной температуры, подаетс в полость жаровой трубы 2 через кольцевую щель 7 с завихрителем 8. Топливо подаетс через горелку 3 и, смешива сь сначала с воздухом, прошедши через регистр горелки 3, воспламен етс , газифицируетс и частично сгорает , а затем смешива сь с воздухом, поступающим через кольцевую щель 7 с завихрителем 8, вертикальна ось ко торой расположена на рассто нии не менее 0,75 диаметра от торцов жаровой трубы, догорает в объеме жаровой трубы с образованием факела с равномерным тепловыделением. Одновременно осуществл етс смешение продуктов сгорани топлива с воздухом, подаваемым через кольцевую щель с завихрителем дл разбавлени - приготовлени теплоносител с заданной темпера турой от 1200- до 600°С. Наиболее оптимальный режим работы предлагаемой топки вращающейс печи достигаетс при отношении площади F попереч- ,ного сечени зазора между фронтовым торцом золотникового шибера и фронтовым торцом корпуса к площади по- перечного сечени зазора между торцом коаксиальной обечайки и коническойWhen a movable spool-gate gate 9 and 10 are formed with the ratio of cross-sectional areas F./F2, air in the quantity 9 less than the stoichiometrically necessary, flows through the gap 9 to the burner register. The rest of the air necessary for the fuel to be burned out and to dilute the combustion products of the toplin to the required temperature is fed into the cavity of the flame tube 2 through the annular gap 7 with the swirler 8. The fuel is fed through the burner 3 and, mixing first with the air passing through the burner register 3, ignites, gasifies and partially burns, and then mixing with air entering through the annular gap 7 with the swirler 8, whose vertical axis is at least 0.75 diameter from the ends of the flame tube, burns into IU flame tube to form a flame with uniform heat. At the same time, the combustion products are mixed with air supplied through an annular gap with a swirler for dilution - preparation of a heat carrier with a given temperature from 1200 to 600 ° C. The most optimal mode of operation of the proposed rotary kiln furnace is achieved with the ratio F of the cross section of the gap between the front end of the slide valve and the front end of the body to the cross section of the gap between the end of the coaxial shell and the conical shell.

обечайкой 6 золотникового шибера 5 F, /F2 0,17-0,55, что обеспечивает работу топки с поступлением воздуха через горелку в количестве, меньшем стехиометрически необходимого. Уменьшение отношени F /F, /.0,17 приводит к нарушению соосности горелоч- ного факела жаровой трубы и их прогару . При увеличении F(,55 повышаетс максимальна температура горе- лочного факела, в факеле формируетс локальное дро тепловыделени , что также ведет к повышению температуры стенок жаровой трубы и их прогару . Важным вл етс место расположени на жаровой трубе кольцевой щели. Оптимальным вл етс расположение кольцевой щели на рассто нии не менее 0,75 диаметра жаровой трубы от ее торцов. Расположение кольцевой щели ближе 0,75 доли диаметра к горелке ведет к недостаточной газификации топлива и формированию в факеле зоны локального тепловыделени , что вызывает прогары стенок жаровой трубы . Расположение кольцевой щели ближе 0,75 к устью жаровой трубы ведет - к неполному выгоранию топлива в полости жаровой трубы. Увеличение рассто ни от кольцевой щели до торцов жаровой трубы более 1,4 не дает дополнительного положительного эффекта, но ведет к нерациональному удлинению топки .shell 6 spool valve 5 F, / F2 0.17-0.55, which ensures the operation of the furnace with the flow of air through the burner in an amount less than the stoichiometric required. A decrease in the F / F ratio, /.0.17, leads to a misalignment of the burner flame of the flame tube and their burnout. With an increase in F (, 55 the maximum temperature of the torch increases, a local heat generation core is formed in the torch, which also leads to an increase in the temperature of the flame tube and their burnout. The location of the annular gap on the flame tube is important. slit at a distance of not less than 0.75 of the diameter of the flame tube from its ends. The location of the annular slit closer than 0.75 of the diameter to the burner leads to insufficient gasification of the fuel and the formation of a local heat generation zone in the flare This causes burnout of the walls of the flame tube. The location of the annular gap closer than 0.75 to the mouth of the flame tube leads to incomplete burning of fuel in the cavity of the flame tube. Increasing the distance from the annular gap to the ends of the flame tube more than 1.4 does not give an additional positive effect , but leads to irrational elongation of the furnace.

В таблице приведены значени параметров работы топки вращающейс печи при различных значени х F, /F2 и различных рассто ни х от кольцевой щели до торцов жаровой трубы, а также параметры работы известного теплогенератора .The table shows the values of the operating parameters of the furnace of a rotary kiln at various values of F, / F2 and different distances from the annular gap to the ends of the flame tube, as well as the operating parameters of the known heat generator.

Поддержание в услови х режимно-пе- ременной работы топки вращающейс печи пониженных температур горелочно- го факела позвол ет снизить температуры стенок жаровой трубы, избежать локальных пережогов стенок жаровой трубы, повышает надежность топки. Ожидаетс увеличение срока службы топки в 1,5-2 раза.Keeping the rotary kiln furnace at low temperatures of the burner flame under conditions of mode-variable operation makes it possible to reduce the temperature of the walls of the flame tube, to avoid local burnout of the walls of the flame tube, and increases the reliability of the flame chamber. Expected to increase the service life of the furnace 1.5-2 times.

Claims

Invention Formula

The furnace of a rotary kiln, containing a body fitted with air inlets, enclosing with the formation of an annular cavity a flame tube located at a distance from the front end of the body and supplied from the side of the latter. a burner with a spool gate sliding in the longitudinal direction, the front end of which is located between the front ends of the body and the flame tube with the formation of a gap with the front end face of the shell that is designed to increase the service life by reducing the burn-through walls of the flame tube in the latter an annular slot is made, the vertical axis of which is at least 0.75 diameters from the ends of the flame tube, the firebox is equipped with an aggluchea with the back end of the shell;

around the annular gap coaxially with a flame tube, a swirler placed in the annular gap and a conical shell around the rear end of the slide valve and attached to it, the rear end of the slide valve located in the cavity between the coaxial shell and the flame tube forming a gap between the coaxial and cone shells, and the ratio of the cross-sectional area of the gap between the front ends of the housing and the slide valve to the cross-sectional area of the gap between the coaxial minutes and the conical obechaykagt is O, 17-0,55.

Proposed

Famous

580 600 760 560 600 580 740

15000 13000

7000 18000 13000 15000

7,000

1450-1520

790-940

6000

Compiled by N.Nikolaenko Editor N.Laaeorenko Tekhred L.Serdyukova Corrector T.Paly

Order 32

Circulation 5I3

VNISHI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk Nab.

----- „- -.--------------------.

Production and publishing plant Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101

eleven

Subscription