SU750243A1

SU750243A1 - Ignition-hearth for agglomeration machine

Info

Publication number: SU750243A1
Application number: SU782623061A
Authority: SU
Inventors: Владимир Акимович Шурхал; Анатолий Еремеевич Еринов; Борис Дмитриевич Сезоненко; Виктор Григорьевич Котов; Иван Сидорович Лысенко; Владимир Феодосьевич Подлубный; Владислав Петрович Якубовский; Евгений Васильевич Невмержицкий; Степан Дмитриевич Зуев; Аркадий Захарович Крижевский; Николай Григорьевич Мисюра
Original assignee: Институт Газа Ан Украинской Сср; Новолипецкий Металлургический Завод
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1980-07-23

Description

Изобретение относитс к области металлургйи , тфеимуществейно к агломерации железорудных материалов, и мо;кет быть использовано в химичесй;ой тфомышленнсх:ти при стюкании и обжиге материолов и в Строительной промышленности щм прошзводстве аглопорита. Известно устройство дла нагрева воздуха , состо п ее из зонта, трубопроводов, насадки, заключенной в металлический футерованный кожух, и форкамеры, выпол а ное из соединенных между собой съемных воздухонагревателей рекуперативного типа с насадкой в виде трубок с иластинами и устанавливаемое пос;ю зажигательного горна ШИзвестное устройство предназначено дл подогрева воздуха, поступающего в формкамеру зажигательного горна и используемого дл сжигани в нем газового или жидкого топлива. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс зажигательный горн, содержащий футерова1шый кожух, коллекторы дл холод.-аого и нагретого воздуха и топлива и горелки 2, ГЪрн предназначен дл подох рева воздуха н зажигани агломерациовной шихты, с целью. охлаждени футеровки и одновременногх} подогрева воздуха, падаваемого в форсунки дн сжигани топлй-. ва, между футеровкой свода горна и его кожухом на теплопровуд щей Засышсе уст&новлэны спиралеобразные трубы, кажда из которых соединена одним кощом с воздуходувной машиной, а другим - с горв&. ками Сз. Подогрев воздуха в этом горвв осуществл етс тюсредсовом передачи Tetvла от горновых газов через огееупорный свод горна и слой засыпки к проход щему по трубам воздуху, т.е. теплоттреда ча осуществл етс исключительно тетнюпроводкостью по следующей зависимости: т. - т. i... .А,,The invention relates to the field of metallurgy, which is advantageous to the agglomeration of iron ore materials, and can be used in the chemical industry: in case of pitting and roasting materol and in the building industry of agloporite. A device for air heating is known; it consists of an umbrella, pipelines, a nozzle enclosed in a metal lined casing, and prechambers, made of interconnected removable recuperative air heaters with a nozzle in the form of tubes with ilasts and installed by an incendiary horn The well-known device is designed to preheat the air entering the inceptive chamber of the incendiary furnace and used for burning gas or liquid fuel in it. The closest in technical essence and the achieved result is an incendiary horn containing a lining casing, collectors for cold and heated air and fuel and a burner 2, Gyrn is intended for souring air and igniting the sinter blend with aim. cooling of the lining and simultaneous heating of the air falling into the nozzles of the combustion day-. WA, between the lining of the vault of the forge and its casing on the heat conduction of the mouth of the mouth of the mouth and the spiral pipes, each of which is connected to the blower machine on one side and the other on the horns. Kami Sz. The air in this hot water heater is heated by transferring the Tetvla from the flue gases through the fireproof roof of the hearth and the bedding layer to the air passing through the pipes, i.e. heat treating is carried out exclusively by teton conduction according to the following relationship: m. - m. i ... .A ,,

где Т и Тг - соответстветю темтю- . ратура горновых газов и воздуха;where T and Tr are temtyu-. Ratura mountain gases and air;

(Л, - коэффициент теплоотдачи от горновых газов к оп еуиорному своду горна коэффициент теплоотдачи от материала трубы к воздуху . S| H«ki-толщина слоев материалов, через-, которые тепло передаетс от горновых и воздуху (огнеупорный свод, засыпка металлическа труба), и их коэффициент ю тешют1р6водности. Огнеупорные материалы, исполызуемые дл футеровки зажигательных горнов (шамот, хромомагнезит и др,) име ют сравнительно низкую тетатотфоводностъ . (с.( 43бт/п-град ), т.е. обладаютвы- 5 соким термическим сопротивлением. По этой причине передача тепла от горновых газов к воздуху через многослойную стенку (огнеупорный свод, слой засыпки, металлическа труба) вл етс малоэффектив-20 ной и не обеспечивает достижени требуемых дл оптимального ведени агломерационного продесса температур подогрева воздуха. В известном горне они нв превышают 120-15ОС, По этой причине центраци кислорода в продуктах сгорани газового или жидкого топлива в зажигательном горне при температурах 125О-1300С, не превышает 7,0% (при сжигании высококалорийнохч ) топл1ша, в результате чего нв зо достигаетс максимальное использова 1Ие химической эшргии углерода твердого TOTI. лива, содержащегос в спекаемой шихав. Необходима температура подогрева воздуха может быть достиг)чута при его нар- 35 реве в отапливаемом воздухонагревателе, сооружаемом вблизи агломерационной машины . Однако в этом случае, вследствие потери значительного количества тепла с уход щими в дымовую тру- 40 бу;дымовыми газами, суммарный термический коэффициент полезного действи воздухо1шгревател и зажигательного горна(L, - heat transfer coefficient from furnace gases to the furnace bed of the furnace, heat transfer coefficient from the pipe material to the air. S | H "ki-thickness of the layers of materials through - which heat is transferred from the furnace to the air (refractory roof, metal pipe filling) , and their coefficient of consumption is 1. fire refractory materials used for the lining of incendiary horns (chamotte, chromium magnesite, etc.) have a relatively low tetatothopericity (p. 43b / n-deg), i.e., have high thermal resistance For this reason, transfer those The plate from the flue gases to the air through the multilayer wall (refractory roof, backfill layer, metal pipe) is inefficient and does not achieve the required air heating temperatures required for optimal maintenance of the sintering process. In a well-known furnace they do not exceed 120-15 ° C, Po For this reason, the oxygen concentration in the combustion products of gas or liquid fuel in an incendiary furnace at temperatures of 125 ° C to 1300 ° C does not exceed 7.0% (when high-calorific energy is burned), the fuel is maximized, as a result of which This is used in the chemical evolution of solid carbon TOTI. baked in baked shih. The necessary temperature for heating the air can be reached at the chateau during its heating in the heated air heater, built near the sintering machine. However, in this case, due to the loss of a significant amount of heat from the flue gases leaving into the chimney; the total thermal efficiency of the air heater and the incendiary hearth

будет НЕВЫСОКИМ.will be NOT HIGH.

Н.аибоее близким по технической сущ- цости и достигаемому результату вл ет с горн дл агломерационной и обжигоБО машины, содержащий футерованный нзнухри огнеупорным материалом кожух, раэ«деленный на секции горелки и ко пвкто 50 ры холодного и нагретого воэдуха и топлива ГзЗ .The closest one to the technical essence and the achieved result is a horn for an agglomeration and firing machine, which contains a lining refractory material casing divided into sections of the burner and a pack of cold and heated air and HZZ fuel.

Известному решекгао ттрисуши те же юдостатки , что и ранее описанным аналогам .55The famous reskgao ttrisushi has the same drawbacks as the previously described counterparts .55

Целью изобретени вл етс повышение температуры подогрева воздуха, используемого дл сжигани газового или жидкогоThe aim of the invention is to increase the temperature of the preheating of air used for burning gas or liquid

топлива в зажигательном горне, до 550бОО С и концентрации кислорода до 1112% в высокотемпературной зоне горна (зона зажигани ) и свьш1е 13, Р% в зоне дополнительного нагрева, а также повышение теплового КПД зажигательного горна.fuels in an incendiary furnace, up to 550 BOO C and oxygen concentrations up to 1112% in the high-temperature zone of the furnace, (ignition zone) and over 13, P% in the additional heating zone, as well as an increase in the thermal efficiency of the incendiary furnace.

Дл достижени указанной цели он снабжен установленными в первой секции горна одна над другой радиационной и конвективной секци ми рекуператора, причем конвективна секци соединена с горелками последней секции горна, а радиационна секци - с горелками средней секции его. орелки установлены плоскопламенные.To achieve this goal, it is equipped with radiation and convection sections of the recuperator installed one above the other in the first section of the hearth, with the convective section connected to the burners of the last section of the furnace, and the radiation section to burners of the middle section. Eagles are set flat flame.

На чертеже изображен общий вид зажигательного горна с частичными вырезами его боковой стенки.The drawing shows a general view of the incendiary horn with partial cut-outs of its side wall.

Зажигательный горн состоит из секций 1, 2, 3 и установлен над агломерационной или обжиговой машиной 4 после загрузочно$ч ) устройства 5. Горн имеет переднюю 6, боковые 7 и 8 и заднюю 9 стенки и свод 10, футерованзше изнутри огнеупорным материалом. В первой секции горна под сводом 10 установлен радиациошюконвективйый рекуператор, содержащий радиациовоную 11 и конвективную 12 секции. В боковых стенках 7 и 8 первой сек- ции горна и в своде 1О второй и третьей секций горна установлены горелки 13, преимущественно плоскопламе ные . Дл .равномерного распределени потока холодного воздуха мелэду. рекуператором и горелками первой секции и потока нагретого воздуха между горелками второй и третьей секций зажигательный горн имеет коллекторы холодного воздуха 14 и :15 и теплоизолированный коллектор нагретого воздуха 16, а дл подвода топлива к горе кам - топливный ко жктор 17, Зажигательный горн работает cлвдyJaщшv o6L. разом. В горелках тюрвой секции горна сжигаетс газовое или жидкое топливо. Выдел ющеес tipu атом тетшо передает с преимущестаенно излучением на тепловоспринимакнцие поверхности радиационной ;екцки 11 рекуператора. Продукты сгорайи тототива поступают в конззективную секцюо 12 рекуператора, где посредством конвекц ии отдают часть тепловоспринимающим поверхност м, а затем просасываютс через слой шихты, проход щей тюд первой секцией зажигательного горна, где отдают тепло спекаемому или ожигаемому материалу, и охлажденными до температуры бб-бЗ С уход т в коллектор отход щего газа агломерациошюй или Ожиговой машины. Воздух из крллвктораThe burning horn consists of sections 1, 2, 3 and is installed above the sintering or firing machine 4 after the charging device 5). The horn has front 6, side 7 and 8 and rear 9 walls and roof 10, lined inside with refractory material. In the first section of the hearth, under the roof 10, a radiation-induced convection heat exchanger is installed, containing a radiation 11 and a convection section 12. In the side walls 7 and 8 of the first section of the hearth and in the arch 1O of the second and third sections of the hearth, burners 13 are installed, mostly flat flame. For an even distribution of cold air flow to mellad. the recuperator and burners of the first section and the heated air flow between the burners of the second and third sections incendiary furnace have cold air collectors 14 and: 15 and heat insulated heated air collector 16, and for supplying fuel to the mountain - fuel box 17, the incendiary burner works o6L . at once. In the burners of the horn section of the furnace, gas or liquid fuel is burned. A tipu atom that is emitted from the tipu transfers with predominantly radiation to the heat absorption of the radiation surface of the heat exchanger. Combustion products of the totope enter the recuperator's section 12, where by means of convection they are given a part to the heat-receiving surfaces, and then they are sucked through the charge layer, passing the bout with the first section of the incendiary horn, where they give off heat to the sintered or burned material and cooled to the temperature bb-3 The waste gas of the agglomeration or Ozhegovoy machine goes to the collector. Krllvktora air

поступает в рекуператор, сначала конвекгавную секцто 12, где подогреваетс до 250-300°С, а затем в радиационную секцию 11, где нагреваетс до ббО-бОО С. Нагретый воздух поступает Б коллектор . 5 16, а затем в горелки второй и третьей секций зажигательного горна. Шихта, верхний слой которой подогрет в первой секции горна до ЗОО-бОО С, поступает в секцию горна 2, где нагреваетс горновыми.- ю ГазвМк, имеющими температуру 12 О Си . При этом топливо шихты воспламен етс и горит в атмосфере горновых газов, содержащих 11-12% свободного кислорода . Дополнительный нагрев сло спе- t5 каемого (обжигаемого) материала проводитс в секции 3 горна при температурах ЮОО-ИбО С в атмосфере тх)рковых газов , содержащих свыше 13% свободного кислорода. Так как в третьей секции гор- 20 на температуру горновых газов поддерживают .на уровне ЮОС-ЦОО С, т.е. на 20 0-30 О с ниже, чем во второй се1а1ии.: горна, то дл достижени одинаковой концентрации кислорода в горновых газах тре-25 буетс различна температура подогрева воздуха, расходуемого на сжигание газового или жидкого топлива во второй и третьей секци х горна: более высока во второй секции. Дл достижени этой цели горе ки зо второй секции горна соед н ют с paf aaJiu-oH ной секцией рекуператора, а горелки третьей секции горна соедин ют с конвективной секцией рекуператора (см. тгунктирные дкнии на чертеже). Благодар сгоранию угле-зз рода, содержащегос в шихте твердого топлива , в атмосфере с повышенной концентрацией кислорода достигаетс дачитальнобольша по сравнению с прототипом химк-. ческа полнота сгорани . В результате сни40 жаетс удельный расход твердого топлива на прсххёсс спекани или обжига матеркала- и уменьшаютс выбросы токсичной окиси углерода в окружающую среду. Практически полное использование тепла прод тстов 45enters the recuperator, first the convection section 12, where it is heated to 250-300 ° C, and then to the radiation section 11, where it is heated to bbO-BOO C. The heated air enters the B collector. 5 16, and then in the burner of the second and third sections of the incendiary horn. The charge, the upper layer of which is heated in the first section of the hearth to ZOO-boA C, enters the section of the hearth 2, where it is heated by the hearth furnaces, having a temperature of 12 ° C. At the same time, the fuel of the charge ignites and burns in the atmosphere of mountain gases containing 11-12% free oxygen. Additional heating of the layer of heat- resistant (calcined) material is carried out in section 3 of the hearth at temperatures of 10,100% of free oxygen. Since in the third section of the mountain-20, the temperature of the mountain gases is maintained at the level of UOS-TSOO C, i.e. 20 0-30 O s lower than in the second section: the hearth, then to achieve the same concentration of oxygen in the furnace gases, a different heating temperature of the air consumed for burning gas or liquid fuel in the second and third sections of the hearth is required: taller in the second section. To achieve this goal, the mount of the second section of the furnace is connected to the paf aaJiu-oH section of the heat exchanger, and the burners of the third section of the furnace are connected to the convective section of the heat exchanger (see the dotted lines in the drawing). Due to the combustion of carbon-kind, contained in the mixture of solid fuels, in an atmosphere with a high concentration of oxygen is achieved very large compared to the prototype himk-. chesko fullness of combustion. As a result, the specific consumption of solid fuels for the sintering or firing of the material is reduced, and emissions of toxic carbon monoxide into the environment are reduced. Almost complete use of heat products 45

сгорани газового или жидкого топлива .(дымовые газы), выход щих из рекуперато-.Combustion of gaseous or liquid fuels (flue gases) coming from recuperatively.

ра на нагрев с тюкаемого материала, способствует повышешоо теплово х) КПД горна в делом.This is due to the heat from the baled material, which contributes to a higher heat x) efficiency of the hearth in the case.

Увеличение концентрации кислорода в горновых газах па,.1% обуславливает рост производительшжти агломерационной машины ка О,7% н снижение расхода -тердого топлива на 0,3 кг/т агломерата.An increase in the concentration of oxygen in the mountain gases pa, .1% causes an increase in the producer of the sintering machine ka O, 7% and a reduction in the consumption of warm fuel by 0.3 kg / t sinter.

Только в результате повышеви концентрации кислорода в горных газах с 8 до 12,0% увеличение производительности автомашины по сравнению с известным ycTw ройством составит 2,8%, а уменьшение расхода твердого топлива 1,2 кг/т аг омера та .Only as a result of an increase in the oxygen concentration in mountain gases from 8 to 12.0%, an increase in the productivity of a motor vehicle as compared with the known ycTw ratio will be 2.8%, and a decrease in solid fuel consumption of 1.2 kg / tonne gas.

Claims

1. Inflaming thzrn for sinter and firing. machines, containing walls and roof, internally lined with a flux casing material, divided into sections, burners and manifolds for cold and heated air and fuel, characterized in that, in order to reduce fuel consumption, increase the productivity of machines and increase thermal CCD, it is equipped with the first furnace section is one above the other radiation and convective sections of the recuperator, with the convective secdi connected to the burners of the last section of the furnace, and the radiation section to the burner / ш of the middle section of the z-ornament.

2.3 W: playful horn according to claim 1, about tl, and h ay y i and a. With the fact that it has ilosklnmennye burners.

Sources of information received during the examination

1. USSR author's certificate No. 487122, cl. G 27 В 21/00, 19752. Author's certificate of the USSR; № 244351, cl. F 27 B 21/00, 1967.

3. Authors certificate of the USSR K 357225, cl. F27 B 21 / GS, 1969.