SU949303A1 - Способ сжигани топлива в шахтных щелевых печах с овальными торцовыми скруглени ми - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ШАХТНЫХ ЩЕЛЕВЫХ ПЕЧАХ С ОВАЛЬНЫ/ЧИ ТОРЦОВЫМИ СКРУГЛЕНИЯМИ Изобретение относитс  к области подготовки сырь  дл  черной металлургии, а именно к производству металлургической извести. Известен способ сжигани  топлива в шахтных щелевых печах с овальными торцовыми скруглени ми дл  обжига кусковых флюсующих добавок, включающий подачу топлива и воздуха в топливосжигающие устройства , их перемешивание и сжигание топливовоздушной смеси в слое кускового материала 1. Недостатками известного способа  вл ютс  развитие высоких температур и, как следствие, образование спеков в районе овальных скруглений, что обуславливает снижение производительности агрегата, неравномерность температурного пол  по горизонтальным сечени м печи, что приводит к ухудшению качества готовой продукции, а также повышенный расход топлива у торцовых стенок печей. Эти недостатки  вл ютс  характерными дл  печей с переменным горизонтальным се4eHHejw и устран ютс  только при дифференцированном распределении топлива по периметру в зависимости от количества движени  материала в соответствующих вертикальных сечени х печи. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ сжигани  топлива в шахтных щелевых печах с овальными торцовыми скруглени ми дл  обжига кусковых материалов, включающий подачу топлива и воздуха в центральные и периферийные горелки, их перемещивание и сжигание топливовоздушной Смеси в слое кускового материала . Согласно этому способу предусмотрена подача топлива и воздуха в горелки , расположенные на ее торцовых стенках. Остальные горелки расположены равномерно по периметру печи 2. Недостатками известного способа  вл ютс  образование спеков в районе овальных скруглений, вследствие большего числа горелок и высокого удельного расхода топлива в этихучастках, а также отсутствие методов дифференцированного распределени  топлива по горелкам при равномерном их размещении по периметру печи, что обус .:, , .:...:.:, iio-nefnbix, величение удельно; , :jc; ;;ia т;)плив;, на нроцесс, во-вторых, Ht;;а8иомерно(.ть температурного пол  по горизонтальным сечени м печи вследствие одинакового режима отоплени  ее участков с р:1зличным количеством движени  на них материала. Целью изобретени   вл етс  улучшение качества готовой продукции путем равномерной тепловой обработки сло  материала. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу сжигани  топлива в шахтных щелевых печах с овальными торцовыми скруглени ми дл  обжига кусковых флюсующих добавок, включающему подачу топлива и воздуха в центральные и нериферийыые горелки, их перемеишвание и сжигание топливовоздушной смеси в слое кускового материала, в каждую периферийную горелку топливо подают в 1,15-1,25 раза меньше , чем в центральную, а коэффициент расхода воздуха в периферийных и центральных горелках составл ет соответственно 0,6-0,8 и 0,,6, при этом суммарный коэффициент расхода воздуха увеличивают до 1,3-2,0 добавлением воздуха разбавлени  к центру печи, причем удельный расход воздуха разбавлени  на периферийных и центральных участках печи поддерживают равным соответственно 0,24-0,30 и 0,28-0,40 мЗ/м2-с. Недостатком печей с переменным горизонтальным сечением  вл етс  отличие отношений длины участков по периметру печи к соответственно прилежащим к ним площад м сечений и, как следствие, необ .ходимость дифференцированной подачи топлива в различные точки сло . В противном случае имеет место неравномерность пол  температур по горизонтальным сечени м печи и, следовательно, значительна  неравиомерность обжига и недостаточно высокое качество готовой продукции. Количество топлива и режим его сжигани  в горелках, установленных на плоских стенках центральных участков печи (т.е. в сечени х, где противоположные горелки максимально удалены друг от друга, а газ-теплоноситель подвергает тепловой обработке значительно большие объемы материала), должен быть отличным от соответствующих параметров сжигани  топлива на участках печи с торцовыми овальнымиСкруглени ми. Коэффициент расхода эжектируемого воздуха в периферийных горелках должен быть выше, чем в центральных, и составл ть 0,6- 0,8 (здесь и в дальнейшем под периферийными понимаютс  горелки и участки сло , расположенные в районе овальных скруглений торцовых стенок печи, под центральными - остальные горелки и участки сло ). При таком коэффициенте расхода воздуха имеет место неполное сжигание топлива с образованием температур газа-восстановител  700-800° и содержании кислорода в газах 1-2%. Продвига сь далее по слою, тонливовоздущна  смесь перемешиваетс  с восход щим из зоны охлаждени  потоко.м подогретого воздуха-разбавител  и сгорает с коэффициентом расхода воздуха 1,3- 2,0 с образованием температур 1100-1350°С, Сжигание топлива на периферийных участках сло  с коэффициентом расхода эжектируемого воздуха меньше 0,6 требует увеличени  подачи воздуха разбавлени  (в противном случае возрастает температура в печи и по вл етс  возможность образовани  в ней спеков), что нежелательно, так как обуславливает необходимость изменени  структуры сло  и геометрии аппарата, т.е. на серийных шахтных печах не представл етс  возможным. Сжигание топлива на периферийных участках сло  с коэффициентом расхода эжектируемого воздуха больше 0,8 приводит к образованию спеков материала у стенок .печи и  вл етс  недопустимым. Сжигание топлива на центральных участках сло  (на которых относительный расход воздуха разбавлени  всегда выше, чем на периферийных участках печи) следует производить при коэффициентах расхода воздуха меньших, чем на периферийных участках печи, выдержива  их в пределах 0,4- 0,6. Именно при таких величинах коэффициента расхода воздуха температура в слое устанавливаетс  равной требуемой по технологии температуре обжига известн ка (1100-1350°С). При коэффициенте расхода эжектируемого центральными горелками воздуха ниже 0,4 чрезмерно повышаетс  химический недожог топлива, что нежелательно . При коэффициенте расхода эжектируемого центральными горелками воздуха выше 0,6 и значительном поступающем из зоны охлаждени  количестве воздуха разбавлени  температура в слое падает до величин ниже 1100°С и снижаетс  степень обжига готовой продукции. Топливо в каждую периферийную горелку следует подавать в 1,15-1,25 раза меньше , чем в центральную. При подаче в периферийные горелки большего количества топлива (менее чем 1,15 от подачи топлива в центральные горелки) происходит перегрев периферийных участков сло  выше требуемых по технологии температур и возможно образование спеков. При подаче меньшего количества топлива (менее чем 1,25 от подачи топлива в центральные горелки) температуры в слое не достигают требуемых величин , вследствие чего на периферийных участках печи ухудшаетс  качество готовой продукции. Суммарный коэффициент расхода воздуха в печи увеличивают посредством добавки воздуха разбавлени  к центру печи до 1,3-2,0 за счет воздуха, поднимающегос  из зоны охлаждени . При меньшем коэффициенте расхода воздух; (менее 1,3) увеличиваетс  температ ра обр-абатываемого сло  и в лечи становитс  возможным спекообразование, что нежелательно.

При большем коэффициенте расхода воздуха (более 2,0) температура сло  уменьшаетс  до величин, меньших 1100°С, и понижаетс  степень обжига известн ка. Создание равномерного пол  температур по всему сечению печи становитс  возможным, нар ду с вышеперечисленным, при пдаче различного количества воздуха разбавлени  на периферийные и центральные участки печи. Опыты показали, что удельный расход воздуха разбавлени  на пе)иферийных участках печи должен составл ть 0,24-0,30 с. При меньшем расходе воздуха разбавлени  (менее 0,24 ) чрезмерно возрастает химический недожог топлива, что нежелательно. При большем расходе воздуха разбавлени  (более 0,30 ) заметно снижаютс  температуры в слое обрабатываемого материала и ухудшаетс  качество готовой продукции.

Удельный расход воздуха разбавлени  на центральных участках, печи должен составл ть 0,28-0,40 . При меньшем расходе воздуха разбавлени  (менее 0,28 ) суммарный коэффициент рас . хода воздуха в центре печи ниже 1,3 и в печи становитс  возможным спекообразование . При большем расходе воздуха разбавлени  (более 0,40 ) в центре печи температуры в слое материала станов тс  ниже допустимых по технологии.

Поддержание отличных друг от друга расходов воздуха разбавлени  на периферийных и центральных участках печи выравнивает суммарный коэффициент расхода воздуха при смешивании его с эжектируемым в топливосжигающих устройствах.

Сущность изобретени  заключаетс  в дифференцировании аэродинамического режима печи по площад м поперечных сечений , обеспечивающем одинаковый разогрев как центральных, так и периферийных участков сло .

Пример. Способ осуществл ют следующим образом.

В шахтную вертикальную печь с овальным сечением загружают, например, известн к средней крупности 80 мм, пускают его сверху вниз через зоны подогрева, обжига и охлаждени  и выгружают из печи разгрузочным устройством на тракт готовой продукции.

В шахтную печь подают топливо через топливосжигающие устройства, расположенные равномерно по периметру печи. В печь производительностью, например 100 тонн, в ч, подают смесь природного и доменного газа калорийностью 4800 ккал/м в количестве 1100 . Из этого количества в центральные топливосжпгающие устройства полают

00--, а в перисрерийные горелки

1100---i6-r Vi7r- где 1,2; 1,0 - доли количества топлива, подаваемого соответственно в центральные и периферийные горелки;

6,4 - количество горелок соответственно на центральных (пр мых) и периферийных (овальных) участках печи.

Суммарный коэффициент расхода воздуха в печи устанавливают равным 1,8. Дл  этого через слой фильтруют следующее количество воздуха 1,8, 5,46-1100-10700 , где 5,40 - теоретический расход воздуха на сжигание газа.

Коэффициент расхода эжектируемого воздуха в периферийных и центральных горелках устанавливают соответственно равным 0,7 и 0,5. Тогда количество эжектируемого в горелках воздуха соответственно равно

0,7-5,40-.190 750 и 0.7-5,40-910 3450 .

Удельный расход воздуха разбавлени  на периферийных и центральных участках печи устанавливают соответственно равным 0,25 и 0,30 . Шахтна  печь производительностью 100 т/ч, площадь поперечного сечени  периферийных и центральных участков печи составл ет соответственно 2,05 и 8,20 м. Отсюда количество воздуха, подаваемого на периферийные и центральные участки печи, соответственно составл ет

0,25-2,05-3600 1850 и 0,30-8,20-3600 8850

Сумма воздуха, эжектируемого в районе горелок, и воздуха разбавлени  составл ет суммарный расход воздуха 10700 , фильтруемого через слой материала.

Образовавшийс  после смешени  всех потоков газ-теплоноситель разогревает материал , обуславливает его диссоциирующий обжиг и отводитс  через колощник печи.

Расход топлива измен ют посредством регулирующих устройств (например, вентилей ) и контролируют измерительными диафрагма .ми.

Коэффициенты расхода воздуха регулируют изменением количества подаваемого воздуха и контролируют по температуре и составу газа, фиксируемых стационарными приборами.

Расходы эжектируемого горелками воздуха .регулируют изменением заслонками площади щелей дл  подсоса воздуха и контролируют по температуре в печи, замер емой стандартными термопарами.

Расходы воздуха охлаждени  регулируют изменением площади отверстий дл  подачи воздуха раздельно на периферийных

и центральных участках печи и контролируют по температуре разгружаемого материала , также замер емой стандартными термопарами . Контрольными в данном случае  вл ютс  замеры перепада давлений в слое материала по высоте печи.

Применение предлагаемого способа обеспечивает повышение степени обжига, снижение удельного расхода топлива на процесс и увеличение удельной производительности обжигового агрегата.

Claims (2)

1.Монастырев А. В. Производство извести . М., «Высша  школа, 1975, с. 91.

2.Патент США № 3355158, кл. 263- 29, опублик. 1967.