SU600371A1

SU600371A1 - Tunnel-type furnace

Info

Publication number: SU600371A1
Application number: SU752111503A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Вахрушев; Виктор Сергеевич Лазарев; Михаил Васильевич Семенов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1837
Priority date: 1975-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1978-03-30

Description

1one

Изобрстс-нпс относитс к туннельным печам дл обжига элсктроугольиых и электродных углеродистых материалов и изделий, а также огкеупориых керамических и металлокерамических материалов и изделий иа смол ной или исковой св зке.Isobps-npc refers to tunnel kilns for firing electric coal and electrode carbonaceous materials and products, as well as high ceramic ceramics and metal-ceramic materials and products, and resin or rubber.

Известна иеирсрывио действующа туинельиа печь дл обжига электроугольпых и электродных материалов и изделий, содержаща туииельную камеру с зонами подогрева, обжига и охлаждеии , размещениые в туннельной камере вагонетки, рельсовый путь дл перемещеии вагонеток, дымоотсосные и газораспределительные каналы 1.The famous Iirsryvio active Tuinel furnace for the firing of electric angle and electrode materials and products, contains a fuel chamber with heating, firing and cooling zones, trolleys placed in the tunnel chamber, a rail track for moving cars, smoke exhausts and gas distribution channels 1.

Вагонетки с издели ми в зоне подогрева туннельной камеры нагреваютс нри сжигании ириродпого газа до температуры 700-750°С. В зоне обжнга издели нагреваютс до 1200°С. Сжигание природного газа в печи ироизводитс с избытком воздуха, который также обесиечивает сгорание летучих продуктов термообработки (смол иых паров, углеводородов, угарного газа и водорода). Чтобы избежать подгара изделий при высоких температурах, обжигаемые издели окружают со всех сторон слоем коксовой засыпки.Trolleys with products in the heating zone of the tunnel chamber are heated by burning the irido gas to a temperature of 700-750 ° C. In the baking zone, the products are heated to 1200 ° C. The combustion of natural gas in a furnace and is produced with excess air, which also ensures the combustion of volatile heat treatment products (tar vapors, hydrocarbons, carbon monoxide and hydrogen). To avoid burning of products at high temperatures, the products to be calcined are surrounded on all sides with a layer of coke backfilling.

В насто щее врем улавливание летучих продуктов термообработки на электроугольпых заводах не производитс (экономически невыгодно), а чтобы не отравл ть атмосферу.At present, the trapping of volatile heat treatment products in electric plants is not carried out (economically unprofitable), and in order not to poison the atmosphere.

практикуетс их сжигание в самой печи. Дл этого в зоне подогрева т}ииельиой камеры исиользоваи неэффективный пр моток дымовых газов и вагонеток, темиература отход щих дыЛЮБЫХ газов иоддерживаетс очеиь высокой (4оО-5(), из-за этого термический КПД туппельиых иечей иизок, а расход ириродного газа в 5-(з раз ирсвышает расход природного газа в миогокамериых иечах.they are burned in the furnace itself. For this purpose, in the heating zone of the smelt chamber and the use of an inefficient flow of flue gases and trolleys, the flow of flue gases and the flow rate of iridescent gas is 5 (zryvshyvaet natural gas consumption in myogameryech.

Кроме этого, наличие коксовой засыпки существеппо спижает полезную загрузку вагонеток и нроизводительноеть иечи. Наиболее близкой ио технической сущиости и достигаемому результату к описываемому изобретениюIn addition, the presence of coke backfilling significantly slows down the payload of the trolleys and the production capacity. The closest to its technical essence and the achieved result to the described invention

вл етс туинельна печь, в которой летучие иродукты тер.мообработки в туннельную камеру не иостуиают, а отвод тс непосредственно из коитейиеров с обжигаемым материалом. Благодар этому в исчи может быть исиользоваи обжиг в иротивотоке газа-теплоносител There is a tunnel furnace in which the volatile and heat treatment products in the tunnel chamber do not stop, but are diverted directly from the coiteiier with the calcined material. Due to this, the use of roasting in the countercurrent of the heat transfer gas can be used.

(дымовых газов), а темиература отход щих(flue gases), and the temperature of waste

дымовых газов может быть понижена до 120-flue gas can be reduced to 120-

150°С 2.150 ° C 2.

Кажда вагонетка известной печи снабжена газоотборной трубой, с помощью которой летучие продукты термообработки из установленных на вагонетках контейнеров с обрабатываемым материалом через разъемные соединени отвод тс в коллектор (трубопровод),Each trolley of a known furnace is equipped with a gas extraction tube, by means of which volatile heat treatment products from containers installed on trolleys with the material being processed are diverted to a collector (pipeline) through detachable joints,

который размещеи вне печи и св зан с конденсатором дл улавливани смол ных фракций , вход щих в состав летучих продуктов термообработки. Удаление летучих нродуктов термообработки из контейнеров этой иечи производитс после перемещени вагонеток на новые позиции (положени ) и совмещени (стыковки) газоотборпых труб с патрубками коллектора.which is located outside the furnace and is connected to a condenser to trap the resin fractions incorporated in the volatile heat treatment products. The removal of volatile heat treatment products from the containers of this type is carried out after moving the trolleys to new positions (position) and combining (joining) the gas collection pipes with the manifold nozzles.

Известна тунпельпа печь имеет р д недостатков . Гак, конструкци печи не позвол ет вести непрерывный отвод летучих нродуктов термообработки из контейнеров. Во врем проталкивани вагонеток газоотборные трубы оказываютс отсоединенными от патрубков коллектора, а все летучие продукты термообработки попадают в подпечной канал печи и отравл ют его атмосферу. Это делает невозможным ремонт и обслуживание ходовых частей вагонеток и рельсового пути без остановки и охлаждени печи, что снижает производительность печи и увеличивает затраты иа ее обслуживание. Кроме этого, выделение гор чих газов с большим содержанием метана и водорода в воздушную среду поднечного канала в интервале температур 550-1200°С вызывает загорани и взрывы, что совершенно недопустимо по технике безопасности. Выделение смол ных наров нри более низких температурах (200-450С) приводит к осмолению и закоксовыванию мест стыковки газоотборных труб и патрубков сборного коллектора . При этом следует учесть также то, что большое количество разъемных трубных соединений , ремонт которых в процессе работы печи затруднителен, значительно снижает надежность печи.The known tunnel tunnel has several disadvantages. The oven design of the furnace does not allow for the continuous removal of volatile heat treatment products from the containers. During the pushing of the trolleys, the gas extraction pipes are disconnected from the manifold nozzles, and all volatile heat treatment products enter the furnace baking channel and poison its atmosphere. This makes it impossible to repair and maintain the running gear of the trolleys and the track without stopping and cooling the kiln, which reduces the productivity of the kiln and increases its maintenance costs. In addition, the release of hot gases with a high content of methane and hydrogen into the air environment of the upper channel in the temperature range of 550-1200 ° C causes fires and explosions, which is completely unacceptable by safety measures. The release of resinous planks at lower temperatures (200-450 ° С) leads to the tarring and coking of the joining points of the gas collection pipes and branch pipes of the collecting manifold. It should also be borne in mind that a large number of detachable pipe connections, the repair of which is difficult during the operation of the furnace, significantly reduces the reliability of the furnace.

В ироцесЬе охлаждени контейнеров с обрабатываемыми издели ми происходит значительное уменьшение объема наход щихс в них гор чих газов и под действием создающегос разр жени через незакрытые газоотборные трубы холодный воздух из нодиечного канала попадает в контейнеры и вызывает подгары обрабатываемых изделий. Чтобы не допустить этого влени , нриходитс нроводить обжиг углеродистых изделий в засыпке и тем самым снижать долю нолезной загрузки, производительность и термический КПД туннельной печи.In the process of cooling the containers with the products being processed, there is a significant decrease in the volume of hot gases in them and under the action of the created discharge through the uncovered gas extraction pipes cold air from the nodiac channel enters the containers and causes the products to be burned. In order to prevent this phenomenon, it is necessary to carry out the burning of carbon products in the backfill and thereby reduce the net load, productivity and thermal efficiency of the tunnel kiln.

Целью предлагаемого изобретени вл етс улучшение условий труда, предотвращение загр знени окружающей среды, повышение термического КПД.The aim of the invention is to improve working conditions, prevent pollution of the environment, increase thermal efficiency.

Дл этого в описываемой печи коллектор выполнен из отдельных состыкованных между собой секций и размещен в нижней части вагонеток.To do this, in the described furnace, the collector is made of separate sections joined to each other and placed in the bottom of the trolleys.

На фиг. 1 схематически показана туннельна камера, горизонтальный разрез; на фиг. 2 дана туннельна печь, вертикальный разрез; на фиг. 3 - разгрузочный конец печи со схемой размещени трубопроводной арматуры , горизонтальный разрез.FIG. 1 schematically shows a tunnel chamber, a horizontal section; in fig. 2 given tunnel kiln, vertical section; in fig. 3 - the unloading end of the furnace with the layout of the pipeline fittings, a horizontal section.

Печь содержит туннельную камеру 1 с зоной 2 подогрева, зоной 3 обжига, в которойThe furnace contains a tunnel chamber 1 with a heating zone 2, a firing zone 3, in which

установлены газовые или мазутные горелки 4 и зоной 5 охлаждени .gas or oil burners 4 and a cooling zone 5 are installed.

В начале зоны 2 подогрева со стороны входа в туннельную камеру 1 имеетс окно 6, которое св зано с дымовой трубой и служит дл отвода из печи дымовых газов.At the beginning of the preheating zone 2, on the side of the entrance to the tunnel chamber 1, there is a window 6, which is connected to the chimney and serves to divert flue gases from the furnace.

В тупнельной камере 1 на рельсовом пути 7 размещен состав вагопеток У с контейнерами У. Под туннельной камерой имеетс нодпечной канал 10, служащий дл обслуживани и осмотра ходовых частей вагонеток без остановки печи. Подпечной канал 10 отделен от туннельной камеры песочными затворами И. В основани х 12 вагонеток 8 имеютс каналы 13, которые служат дл перемещени дымовых газов нод контейнерами 9. В контейнерах 9 находитс обрабатываемый материал 14 (наиример углеродные заготовки, огнеупорные керамические издели на смол ной св зке, уголь и т. п.). Контейнеры 9 снабжены крыщками 15 и могут быть выполнены из жаропрочпого бетона с охлаждаемой стальной арматурой .In the tunnel chamber 1 on the track 7, the composition of trains U with containers U is placed. Under the tunnel chamber there is a canal 10, which serves to maintain and inspect the running parts of the cars without stopping the furnace. The backing channel 10 is separated from the tunnel chamber by sand shutters I. At the bases 12 of the trolleys 8 there are channels 13, which serve to move the flue gases to the node containers 9. In containers 9 there is processed material 14 (for example, carbon blanks, refractory ceramic products on resin joints zke, coal, etc.). Containers 9 are equipped with lids 15 and can be made of heat-resistant concrete with cooled steel reinforcement.

Под основани ми вагонеток 8 установлены секции коллектора 16, а внутри контейнеров 9 св занные с секци ми коллектора 16 вертикальные газоотборные трубы 17. В основани х 12 вагонеток 8 размещены горелочные устройства, каждое из которых состоит из керамической горелки 18, соединительной трубки 19 и регулирующего клапапа 20 с биметаллической пластиной.Under the bases of the trolleys 8, the collector sections 16 are installed, and inside the containers 9 there are vertical flue gas pipes 17 associated with the collector sections 16. In the bases 12 of the trolleys 8 there are burner devices, each of which consists of a ceramic burner 18, a connecting tube 19 and a regulating valve 20 with a bimetallic plate.

Дл нредотвращени закуиорки коллектора 16 конденсирующимис смол нььми нарами его секции могут быть окружены слоем геплоизол цнн 21 и снабжены нагревательными спирал ми . При необходимости отбора конденсирующихс смол ных фракций, наиример при обжиге керамических изделий, под секци ми коллектора 16 могут быть установлены сборники конденсата 22.In order to prevent the seizure of the collector by 16 condensable resins with bunks, its sections can be surrounded by a layer of heploisol core 21 and provided with heating coils. If it is necessary to select condensable resin fractions, such as firing ceramic products, condensate collectors 22 can be installed under collector sections 16.

Секции коллектора 16 состыкованы между собой с помощью фланцев 23 и снабжены вентил ми 24. При необходимости печь может быть оборудована специальным отсасывающим устройством, которое подключаетс к коллектору 16 с помощью гибкого рукава 25, укрепленном на отсасывающем трубопроводе 26 с вентилем 27.The collector sections 16 are joined to each other by means of flanges 23 and are equipped with valves 24. If necessary, the furnace can be equipped with a special suction device that is connected to the collector 16 by means of a flexible hose 25 fixed on the suction pipe 26 with the valve 27.

Кроме этого, дл осуществлени непрерывного отвода летучих продуктов термообработки в процессе расстыковки секций коллектора 16 отсасывающее устройство может быть снабжено вторым гибким рукавом 28 и вентилем 29, а секции коллектора 16 - штуцерами 30 с вентил ми 31.In addition, to carry out the continuous removal of volatile heat-treating products during the process of uncoupling the collector sections 16, the suction device can be equipped with a second flexible sleeve 28 and a valve 29, and the collector section 16 with fittings 30 with valves 31.

Печь работает следующим образом.The furnace works as follows.

Очередную вагонетку 8 с загруженным обрабатываемым материалом 14 состыковывают с составом вагонеток, дл чего свинчивают фланцы 23 секций коллектора 16 очередной вновь поступившей и первой вагонетки состава . Затем открывают вентиль 24 первой вагонетки (вентиль 24 вновь поступившей вагонетки закрыт) и нроталкивают состав вагонетокThe next trolley 8 loaded with the processed material 14 dock with the composition of the trolleys, for which the flanges of the 23 sections of the collector 16 of the next newly entered and first composition trolley are screwed together. Then the valve 24 of the first trolley is opened (the valve 24 of the newly arrived trolley is closed) and the composition of the trolleys is repulsed

на рассто ние, соответствующе длине вагонетки . По мере проталкивани вагонеток 8 через туннельную камеру 1 из обрабатываемого материала 14 выдел ютс летучие продукты термообработки, которые через трубы 17 поступают в коллектор 16 и перемещаютс в сторону проталкивани состава вагонеток. В зоне 3 обжига туннельной камеры 1 под действием биметаллической пластины срабатывает клапан 20, и летучие продукты термообработки по трубке 19 поступают в горелку 18, а оттуда в каналы вагонеток 13, где сжигаютс при максимально возможной температуре в факеле горелки 4. Дл обеспечени полного сгорани летучих продуктов термообработки в факел горелки вводитс дополнительное количество гор чего воздуха.a distance corresponding to the length of the trolley. As the trolleys 8 are pushed through the tunnel chamber 1, volatile heat treatment products are released from the material being processed 14, which through the pipes 17 enter the collector 16 and move in the direction of pushing the composition of the trolleys. In zone 3 of the firing of the tunnel chamber 1, the valve 20 is actuated by the action of the bimetallic plate, and the volatile heat treatment products through the tube 19 enter the burner 18, and from there into the channels of the trolleys 13, where they burn at the maximum possible temperature in the torch 4. To ensure complete combustion of volatile Heat treatment products add an additional amount of hot air to the torch of the burner.

В зоне охлаждени вагонетки 8 с контейнерами 9 охлаждаютс воздухом, подаваемым противотоком ср стороны выходного конца печи , и выход т из туннельной камеры. Дл предотвращени возможного попадани в воздух летучих продуктов термообработки из коллектора 16 перед расстыковкой фланцев 23 перекрывают вентиль 24 на секции коллектора 16 предпоследней вагонетки и только после этого расстыковывают фланцы 23 вагонеток 8.In the cooling zone, trolleys 8 with containers 9 are cooled with air supplied by countercurrent from the side of the exit end of the furnace and exit from the tunnel chamber. To prevent the volatile heat treatment products from the collector 16 from falling into the air before disconnecting the flanges 23, shut off the valve 24 to the collector section 16 of the penultimate trolley and only then disconnect the flanges 23 of the trolleys 8.

Если летучие продукты термообработки сжигать непосредственно в печи не предполагаетс (например, если печь электрическа , а в туннельной камере поддерживаетс восстановительна атмосфера), то летучие продукты термообработки могут отводитьс через гибкий металлический рукав 25, который подсоедин етс к фланцу 23 секции 16 последней вагонетки . В этом случае после очередного перемещени вагонеток перекрывают вентиль 27 и вентиль 24 предпоследней вагонетки, отсоедин ют гибкий рукав 25, расстыковывают фланцевое соединение 23, последнюю вагонетку откатывают на разгрузку, рукав 25 подсоедин ют к фланцу 23 секции коллектора 16 предпоследней вагонетки и открывают вентили 27 и 24.If volatile heat treatment products are not burned directly in the furnace (for example, if the furnace is electric, and a reducing atmosphere is maintained in the tunnel chamber), volatile heat treatment products can be discharged through a flexible metal sleeve 25, which is connected to the flange 23 of the section 16 of the last trolley. In this case, after the next movement of the carriages, the valve 27 and the valve 24 of the penultimate car are shut off, the flexible hose 25 is disconnected, the flange joint 23 is undocked, the last car is rolled back to unloading, the hose 25 is connected to the flange 23 of the collector box 16 of the penultimate car and the valves 27 are opened 24

Дл осуществлени непрерывного отвода летучих продуктов термообработки в процессе расстыковки вагонеток 8 могут быть использованы штуцера 30, которые привариваютс к секци м коллектора 16 под углом 90° и служат дл присоединени гибких рукавов 25 и 28. Перед расстыковкой вагонеток к штуцеру 30 предпоследней вагонетки состава подсоедин ют второй гибкий рукав 28 и открывают вентиль 31 на штуцере предпоследней вагонетки и вентиль 29. Затем закрывают вентиль 27 и вентиль 24 предпоследней вагонетки . После отсоедин ют гибкий рукав 25 иIn order to carry out the continuous removal of volatile heat treatment products in the process of uncoupling the carriages 8, fittings 30 can be used, which are welded to sections of the collector 16 at a 90 ° angle and are used to connect flexible hoses 25 and 28. Before uncoupling the carriages to the fitting 30 of the next-to-last composition car, they are connected the second flexible sleeve 28 and opens the valve 31 at the fitting of the penultimate trolley and the valve 29. Then close the valve 27 and the valve 24 of the penultimate trolley. After disconnecting the flexible hose 25 and

отстыковывают последнюю вагонетку. Затем проталкивают состав вагонеток на одну позицию , подсоедин ют рукав 25 к штуцеру 30 предпоследней вагонетки, и цикл повтор ют в прежней последовательности.undock the last cart. Then, the composition of the trolleys is pushed one position, hose 25 is connected to the fitting 30 of the penultimate trolley, and the cycle is repeated in the same sequence.

В св зи с тем что летучие продукты термообработки движутс по коллектору 16 и пе попадают в туннельную камеру печи, становптс Бозможны.м осуществить противоток дымовых газов по всей длине туннельной камеры п избежать значительных потерь тепла с отход пдпми дымовыми газами по сравнению с печами , действующими в насто щее врем .Due to the fact that the volatile heat treatment products move through the collector 16 and do not enter the tunnel chamber of the furnace, it is possible for the flue gas to flow back along the entire length of the tunnel chamber and to avoid significant heat losses from the waste gases generated by the flue gas in the present

Кроме того, значительно улучшаютс услови труда, газы не попадают в подпечной канал, с помощью которого осмотр и обслуживание вагонеток могут проводитьс без остаповки печи, причем попадание в атмосферу смол ных паров, содержащих большое количество канцерогенных веществ, полностью исключаетс . Кроме этого, процесс охлаждени , а значит и обжига в предлагаемой печи может осуществл тьс без пспользованп коксовой засыпки, так как защита изделий от обгорапи в процессе охлаждени обеспечпваетс летучими продуктами термообработки, которые поступают по коллектору и газоотборным трубам из контейнеров зон обжига и подогрева в контейнеры зоны ох.таждени , компенсиру создающеес там разр жение и обеспечива охлаждение изделий в восстановительной атмосфере.In addition, working conditions are significantly improved, gases do not enter the storage channel, with which inspection and maintenance of trolleys can be carried out without stove heating, and the ingress of tar vapors containing large amounts of carcinogenic substances into the atmosphere is completely excluded. In addition, the process of cooling and, therefore, burning in the proposed furnace can be carried out without using a coke backfill, since the protection of products from burning out during the cooling process is provided by volatile heat treatment products that come through the collector and the gas extraction pipes from the containers of the burning zones and are heated in containers protection zones, compensating for the creation of a discharge there and providing cooling of products in a reducing atmosphere.

Форм } л а изобретени Form} l and inventions

Туннельна печь дл обжпга, преимущественно углеродистых материалов, содержаща камеру, вагонетки с размещенными па них контейнерами с обжигаемым материалом, коллектор дл отвода летучих продуктов термообработки , газоотборные трубы, соедин ющие внутренний объем контейнеров с ко.тлектором, отличающа с тем, что, с целью улучшени условий труда, предотвращенп загр знени окружающей среды, повышени термического КПД, коллектор выполнен пз отдельных состыкованных между собой секций и размещен в ппжней части вагонеток.Tunnel kiln for obdg, mostly carbonaceous materials, containing a chamber, trolleys with containers placed with paired with a burning material, a collector for removal of volatile heat treatment products, gas sampling pipes connecting the internal volume of containers with a coil collector, characterized in that improving working conditions, preventing pollution of the environment, improving thermal efficiency, the collector is made of individual sections joined together and placed in the bottom of the trolleys.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.TcMKUHli. В. Производство электроугольпых изделий, М., «Высша школа, 1970, с. 131 - 135.1.TcMKUHli. B. Production of electric products, M., “Higher School, 1970, p. 131-135.

2.Патент Германии № 323798, кл. 2И 81, опубл. 1918.2. German Patent No. 323798, cl. 2I 81, publ. 1918.

Z//////////)(///////// / . }-и Y/ // 1 Z //////////) (///////// /.} -And Y / // 1

воз8д vozd

-.л-,7ZZZ2 .-l, 7ZZZ2.

7722Ш.7722Ш.

/Я1: fue./ L1: fue.

5five