SU792053A1

SU792053A1 - Rotary furnace fuel burning apparatus

Info

Publication number: SU792053A1
Application number: SU792758650A
Authority: SU
Inventors: Николай Григорьевич Срибнер; Виктор Алексеевич Екимов; Валерий Викторович Никитин; Геннадий Алексеевич Тимофеев
Priority date: 1979-04-26
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1980-12-30

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл сжигани топлива и может . быть использовано во вращающихс пв чах глиноземного производства, а также в цементной и химической промышленности .This invention relates to fuel combustion devices and may. to be used in rotating pvc alumina production, as well as in the cement and chemical industries.

Следует отметить, что во вращающихс печах спекани глиноземного производства Ipij обжиге шихт с повьлаенным содержанием щелочей (7-10% в шихте против 0,0-0,7% в це1и|ентной шихте ), склонных к улету при температурах спекани и имеющих незначительную площадку спекообразовани 20-ЗООС (против i;150 C дл цементных шихт), примен ют факельный способ сжигани топлива. Кроме того, дл снижени и регулировани температурного режима используетс подача оборотной технологической пыли с гор чего конца печи по специальной воздушно-пылевой трубе, располагаемой над топливосжигающим устройством. При этом дл интенсификации процесса обжига пересыпающегос матсу иала в зоне горени -спекани и обжига П1ЫЛИ во взвешенном состо нии, а также дл улучшени условий эксплуатации огнеупорной футеровки необходимаIt should be noted that in rotary kilns sintering of alumina production Ipij kiln firing with superfluous alkali content (7-10% in the charge versus 0.0-0.7% in the cement blend), which are prone to flying at the sintering temperatures and having a small area 20-ZEP (against i; 150 C for cement mixtures), a flare method of fuel combustion is used. In addition, the supply of circulating process dust from the hot end of the furnace through a special air-dust tube located above the fuel-burning device is used to reduce and control the temperature conditions. At the same time, in order to intensify the burning process of the siphoned mats in the burning and sintering and firing zone in a suspended state, as well as to improve the operating conditions of the refractory lining,

организаци процесса сжигани топлива с получением настильного факела.organizing the process of burning fuel to produce a flat flame.

Известно топливосжигающее устрой- ство вращающейс печи дл твердогоA rotary kiln fuel combustor is known.

5 пылевидного топлива, например пылеугольна горелка, представл юща собой цилиндрическую трубу, через которую в печь подают аэросмесь 1 . Основной недостаток такого топливо10 сжигающего устройства состоит в том,что топливный факел образуетс объемным, полностью заполн ет топочное пространство зоны горени спекани , воздейству термически5 pulverized fuel, for example a pulverized coal burner, which is a cylindrical tube through which a mixture of air 1 is fed into the furnace. The main disadvantage of such a fuel10 combustion device is that the fuel plume is formed volumetric, completely fills the combustion space of the sintering zone, which is thermally affected

15 как на поверхность с ггмента обжигаемого материала, так и на открытую поверхность футеровки, выжига ее. .Кроме того, одноканальна пылеугольна горелка ограничивает возможность15 both to the surface from the gluement of the material being calcined, and to the open surface of the lining, burning it out. In addition, single-channel pulverized coal burner limits the possibility

20 регулировки положени и длины топлив .ного факела в зависимости от положени и температуры зоны спекани , а также от состо ни футеровки.20 adjusting the position and length of the fuel torch depending on the position and temperature of the sintering zone, as well as on the lining condition.

Известно также топливс сжигающееIt is also known to burn fuel

25 устройство дл твердого пылевидного топлива, например двухканальна гоpe .vKa, в которой по центральному каналу подают аэросмсс., а по периферийному кольцевому Kai.i.P. - вторичный25 is a device for solid pulverized fuel, for example, a two-channel horn .vKa, in which aero mass is delivered via the central channel, and Kai.i.P. along the peripheral circular channel. - secondary

30 воздух. Измен .ги.; лухп по обоим каналам, регулируют форму и дпццу факела. Основной недостаток известного устройства состоит в том, что и при регулировании формы и длины факела он равномерно заполн ет топочное пространство зоны горени , также во действу термически на поверхность обжигаемого, материала и на открытую Поверхность футеровки, выжига ее. Известно и другое топливосжигающ устройство,по которому топливо ввод с в печь через щелевидную горелку, направленную к поверхности сло мат риала в печи, а дутьевой первичный воздух подаетс через аналогичное воздухораспределительное устройство расположенное ниже горелки и также направленное в сторону указанной по верхности материала . Недостаток известного устройства дл вращающейс печи спекани гли .ноземного производства состоит в том что при раздельной подаче и печь топлива и окислител - воздуха в зоне горени - спекани образуетс восстановительна атмосфера, котора способствует селективному улету щелочей как из обжигаемого материала зоны спекани , так и .из технологической пыли, обжигаемой во взвешенном состо нии, что приводит к расшихтовке материала и снижению качества спека. Кроме того, в данном устройстве затруднена турбулизаци дутьевого воздуха, например, с помощью лопаточного завихрител - регистра . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс топливосжигающее устройство вращающейс печи дл жидкого топлива, например мазутна форсунка, установленна внутри цилиндрической трубы, по которой подаетс дутьевой воздух к корню распыленного факела Гз. Основной недостаток известного устройства также состоит в том, что факел равномерно заполн ет топочное пространство зоны горени , воздейству термически как на поверхность обжигаемого материала ,таки на откры тую поверхность футеровки,выжига ее Кроме того ,применение известных устройств при использовании подачи техн логической пыли над топливным факело приводит к отбрасыванию пыли топливным факелом к футеровке и обжигаемом материалу, способству наростообразо ванию. Цель изобретени - интенсификаци термообработки материала и уменьшение наростообразовани в печи путем получени настильного факела. Указанна цель достигаете тем, что в топливосжигающем устройстве вращающейс печи дл спекани глиноземнг х шихт, содержащем трубу, установленную в гор чем конце печи и служащую дл подачи топлива и дутьевого воздуха, в выходном конце трубы выполнены расположенные диаметрально противоположно пазы длиной 0,1-1,0 иаметра трубы. Кроме того, с. целью уменьшени износа футеровки путем обеспечени расположени факела над слоем обжигаемого материала, пазы смещены в сторону вращени печи, при этом угол между осью, проход щей через центры пазов, и горизонтальной плоскостью составл ет 10-60 . Пазы могут иметь пр моугольную, треугольную или овальную форму. На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез. Топливосжигающее устройство состоит из воздушной трубы 1, внутри которой установлена топливна форсунка 2 (в случае использовани жидкого или газообразного топлива).На выходном конце трубы выполнены пазы 3. Топливосжигающее устройство расположено в печи 4 и Может быть развернуто пазами в сторону вращени печи и расположени сегмента материала 5. Работает топливосжигающее устройство следующим образом. Жидкое или газообразное топливо подаетс форсункой 2 .в топочное пространство печи 4.Дутьевой воздух или аэросмесь пылевидного топлива подают в печь через трубу 1. На выходе из трубы часть дутьевого воздуха (или аэросмеси) через пазы 3 способствует расширению топливного факела параллельно поверхности обжигаемого материала. При этом обеспечиваютс интенсификаци термообработки материала путем настильности топливного факела над поверхностью материала j снижение теплового воздействи факела на открытую поверхность футеровки в зоне горени и уменьшение наростообразовани в зоне спекани , а в случае подачи оборотной пыли над топливным факелом интенсифицируетс ее обжиг во взвешенном состо нии и экранируетс открыта поверхность футеровки от высокотемпературного излучени факела. Это приводит к улучшению качества спека, повышению производительности и снижению удельного расхода спека. При выполнении пазов длиной менее 0,1 диаметра трубы их воздействие на расширение топливного факела незначительно . При выполнении длины пазов более 1 диаметра трубы значительна часть воздуха, не участвует в активном смешении с топливом, что приводит к по влению недожега -гоплива. При вращении печи слой материала располагаетс под углом естественного откоса. Дл исключени повышенноГ9 наростообразовани на футеровке30 air. Change. on both channels, regulate the shape and shape of the torch. The main disadvantage of the known device is that, when adjusting the shape and length of the flare, it uniformly fills the combustion space of the combustion zone, also thermally acting on the surface of the calcined material and on the open surface of the lining, burning it out. Another fuel-burning device is known, through which fuel is fed from into the furnace through a slit-like burner directed towards the bed surface in the furnace, and primary air blown through a similar air distribution device located below the burner and also directed towards the surface of the material. A disadvantage of the known rotary kiln furnace for sintering clay-alumina production is that, when fed separately, the furnace and fuel and oxidant — air in the combustion zone — sintering creates a reducing atmosphere, which promotes the selective flow of alkalis from both the calcined material of the sintering zone and. process dust, calcined in a suspended state, which leads to rassishtovka material and reduce the quality of the cake. In addition, in this device, it is difficult to turbulize the blast air, for example, with the help of a spatula swirl register. The closest to the invention by its technical nature is a fuel-burning device of a rotary kiln for liquid fuel, for example, a fuel oil nozzle installed inside a cylindrical tube, through which blown air is supplied to the root of the sprayed torch Gz. The main disadvantage of the known device is also that the flame evenly fills the combustion space of the combustion zone, influencing thermally both the surface of the calcined material and the open surface of the lining, burning it out. Moreover, the use of known devices when using supplying technological dust over the fuel The torch causes the torch to be discarded by the fuel torch to the lining and the material to be calcined, contributing to buildup. The purpose of the invention is to intensify the heat treatment of the material and reduce the build-up in the furnace by making a flat torch. This goal is achieved by the fact that in the fuel-burning device of a rotary kiln for sintering alumina x charge containing a tube installed in the hot end of the kiln and serving to supply fuel and blast air, in the outlet end of the tube are 0.1-1 diametrically opposed , 0 and pipe diameter. In addition, with. in order to reduce lining wear by ensuring that the plume is positioned over the layer of material being burned, the grooves are displaced in the direction of rotation of the furnace, with the angle between the axis passing through the centers of the grooves and the horizontal plane being 10-60. The grooves can be rectangular, triangular or oval. Figure 1 shows the device, a longitudinal section; figure 2 - the same cross section. The fuel-burning device consists of an air pipe 1 inside which the fuel nozzle 2 is installed (in the case of liquid or gaseous fuel). The grooves 3 are made at the outlet end of the pipe. The fuel-burning device is located in the furnace 4 and can be turned in the slots in the direction of rotation of the furnace and the segment material 5. Powered burning device as follows. Liquid or gaseous fuel is supplied by the nozzle 2. In the furnace space of the furnace 4. The blast air or a mixture of pulverized fuel is fed into the furnace through pipe 1. At the exit of the pipe, part of the blast air (or mixture) through the grooves 3 contributes to the expansion of the fuel plume parallel to the surface of the calcined material. At the same time, the heat treatment of the material is intensified by flatness of the fuel torch above the surface of the material j, reducing the thermal effect of the torch on the exposed surface of the lining in the combustion zone and reducing the buildup in the sintering zone, and in case of circulating dust above the fuel torch, it is burned in a suspended state and shielded the surface of the lining is exposed from the high-temperature radiation of the torch. This leads to an improvement in the quality of the cake, an increase in productivity and a decrease in the specific consumption of cake. When making grooves with a length of less than 0.1 pipe diameter, their effect on the expansion of the fuel torch is insignificant. When the grooves are longer than 1 pipe diameter, a significant part of the air is not involved in active mixing with the fuel, which leads to the appearance of under-burning fuel. When the furnace rotates, the layer of material is placed at an angle of repose. To eliminate the increase in formation on the lining

зоны спекани или ее повьш1енного износа при соприкосновении с факелом, топливный факел должен располагатьс непосредственно над слоем материала параллельно его открытой поверхности . Поэтому пазы в вы одном конце трубы топливосжигающего устройства располагают со смещением в сторону вращени печи таким образом, что угол между осью, проход щей через центры диаметрально противоположных пазов и горизонтальной плоскостью , составл ет 10-60°, При величине этого угла менее 10 факел соприкасаетс с футеровкой в части поперечного сечени , противоположной слою, что ведет к ее повышенному износу ., интенсивному образованип ь обрушению гарнисажа, нарушающему стабильность режима. При величине этого угла более бО факел соприкасаетс с футеровкой в части поперечного сечени со стороны сло материала, что также обуславливает износ футеровки интенсивноесобразование и обрушение нарушение стабильности режима, недостаточную степень термообработки во взвешенном состо нии оборотной технологической пыли. Последнее вызвано тем, что при прин той установке устройства дл возврата .пыли со смещением относительно устройства подачи топлива в сторону вращени печи, часть пыли оседает в нижнюю часть сло , мину топливный факел.the area of sintering or its wear on contact with the torch, the fuel torch should be placed directly above the layer of material parallel to its open surface. Therefore, the grooves at one end of the pipe of the fuel-burning device are positioned in the direction of rotation of the furnace in such a way that the angle between the axis passing through the centers of diametrically opposite grooves and the horizontal plane is 10-60 °. When this angle is less than 10, the flare is in contact with a lining in part of the cross section opposite to the layer, which leads to its increased wear., intensive formation of the skull collapse, violating the stability of the mode. When this angle is more BOB, the flare contacts the lining in part of the cross section from the side of the material layer, which also causes wear of the lining, intensive formation and collapse, violation of the stability of the mode, insufficient heat treatment in suspension of working technological dust. The latter is caused by the fact that with the device installed for the return of dust with an offset from the fuel supply device in the direction of rotation of the furnace, some of the dust settles into the lower part of the bed, the fuel plume passes.

Claims

1. The fuel-burning device of a rotary kiln for sintering alumina charges containing a tube installed in the hot end of the kiln and used to supply fuel and blast air, characterized in that, in order to intensify the heat treatment of the material and reduce the buildup in

0 furnaces by getting a flat torch, in the outlet end of the pipe there are diametrically opposite grooves with a length of 0.1-1.0 of the pipe diameter.

2. The device according to Claim 1, about 5 tons and 5, in order to reduce the wear of the lining by ensuring that the flame is located above the layer of material being burned, the grooves are shifted in the direction of rotation of the furnace,

0, wherein the angle between the axis passing through the centers of the slots and the horizontal plane is 10-60.

Sources of information taken into account in the examination

five

1. Khodorov EI. Cement Industrial Furnaces, L., Stroyizdat, 1968, p. 362.

2. The patent of the USA 2555289, cl. 263-53, published. 1951.

0

3. Levchenko P.V. Calculations of kilns and silicate drying industry. M., Higher School, 1968, pp.177-178, fig. 33.

7

&

////////////////////// A /////// j

five

ui.l