SU996451A1 - Шахтна печь дл плавки металла - Google Patents

Description

(54) ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относитс  к металлургии И касаетс  устройства дл  плавки металлов . Дл  плавки металла примен ютс  т&гельные , ванные печи с пламенным или электрическим обогревом, камерные печи , коксовые и газококсовые вагранки, электропечи и т.д. Известно устройство дл  мокрой очнотки дымовых газов вагранки, содержащее кожуть-шахту и пылегазоочистное устройство в виде мокрого искрогасител  с полусферическим промежуточным кожухом Cl Однако утилизац1ш тепла отход щих продуктов сгорани  в этом устройстве не предусмотрена, а следовательно КПД п. чи, теплоте хнические характеристики еевиже , чем у печей, сшбженных тейло-ут лкэаторамт -рекуператорами или регенераторами . Наиболее близкой по технической сувьности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  шахтна  печь дл  плавки металла, содержаща  корпус шахты. встроенный ПОД колошником рекуператор, куполообразный кожух вокруг него и внеш-г НИИ кожух искрогасител  с днищем, соединенные так, что образуют дл  отход щего газа последовательные кольйевые каналы, дожигающее устройство в.зоне колошника с горелкой и воздушными coi лами и течки дл  удалени  пыли с водой 2} Однако, из-за несовершенства конструкции рекуператора осуществлен только односторонний обогрев в нем, вследствве несовершенства дожигающего устройства, низкой пылегазоочистной способности И( крогасител  это устройство не позвол ет использовать все резервы шахтной печи. Целью изобретени   вл етс  сшокенве расхода топлива за счет интенсификации теплоо еиа и совершенствовани  дож гани  продуктов сгорани . Поставленна  цель достигаетс  г&л, что шахтна  печь дл  плавки металла, содержаща  корпус шахты, встроенный над колошником рекуператор, куполооб разный кожух вокруг него и ввепщий JHVжух нскрогайнгел  с днтацем, соединенны так, что образух т дл  отход щего газа последовательные кольцевые каналы, дожвгакацее устройство в зоне колошника с горелкой в воздушными соплами и те ь ХВ дл  удалена пылв с водой, снабжена сопламв, разме1ценш 1МВ равномерно по окружности, но ш разных высотах н.уотановлеоы таш ншшльно э шахты причем угол наклона каждого сопла в вертикальной осв увеличиваетс  с высотой его расположени , а днвше искрогвсител  исполнено конусообразным и rtfmiteraeT к корпусу рекуператора под углом 30-40. Шахтна  печь смеет отношени  ве личины зазора между рекуператором и его кожухсм к внутреннему диаметру р& куператора составл ет О,,5, соответственно к рассто нию от кожуха рекуператора до конусного днвта 0,8-1,0 в к величине зазора между обоими кожух ми 1,0-1,5. Шахтна  печь имеет искрогаситель, снабженный кошювой трубой с отверсти51МИ , расположенвой внизу куполообразного кожуха. Организаци  двухстороннего обогрева рекуператора продуктами сгорани , осутаествление вращательного движени  продуктов сгорани  после дожигательного устройства в сохранение этого движени  во внутренн «( цилиндре рекуператора . улучшают теплопередачу рекуператоре, способствуют более полной утилизации тепла продуктов сгоравв  игахтной печи. Выполнение искрогасвтел  с конусным днищем под углп 30-4О ° к внешнему цилиндру рекуператора (угол Ц - угол между вертикалью в стенкой днища) позвол ет осуществл ть оптимальные услови  осаждени  пылв и дальнейшего ее удалени  из вскрогасвтел  в зависимоотв от ее гранулсалетртческого и физико химвческого состо ни . В случае угла Ч более 40° пыль любой крупности не может перемещатьс  под действием своего веса, а в случае угла менее 30 ° ско рость движени  пыли возрастает в происходит быстрый 113 нос стенок дшшш. П1жорот потока продуктов сгорани  на 180° с изменением скорости дввжеви  продуктов сгоранта при выполнении указанных соотвошевий совдает благопри тные услови  дл  очвсткв продуктов сгоравв  от пылв, что  вл етс  первой ступевью очвсткв, а установка кольцевой вспораздающей тру с шрфорврованным мелкими отверсти ми внизу куполообразного кожуха рекуператора, что  вл етс  второй ступенью очистки, способствует процессу очистки продуктов сгорани  от пыли и ее удаление из печи.. Указан11ые соотношени  рассто ни  куполообразного кожузса к диаметру внутреннего цилиндра рекуператора к рассто нию от наружного цилиндра рекуператора, к рассто нию до конусного дншда и к рассто нию до кожуха искрогасител  npej: ложены вз выполнент х аэродинамических расчетов, причем меньша  величина обусловлена допустимьо и местными и лкне& ными сопротивлени ми, а больша  величина - га&ритными р 1змерами установки. На фиг, 1 изображена шахтна  печь, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 представлена установка воздушных сопел в дожигательной печи. Шахтна  печь имеет шахту 1, камеру дожигани  2, состо щую аз форсунки (горелки ) 3 и несколько сопел 4, равномерно и тангенциально установленных к а&разующей рабочее пространство печи цилиндрической поверхности, причем сопла установлены с увеличивак цвмс  углом по отношению к горизовталв (фиг. 3-5), рекуператор 5 двустороннего обогрева в двойной цвркул шга воздуха, куполообразный футерованный кожух 6 рекуператора, кожух вскрогасвтел  7 с зонтом, конуса ное днище 8 искрогасвтел , угол конуовоств которого составл ет 30-40, водо раздат очную кольцевую трубу 9 с мелкими перфорированными отверсти ми, течки 1О дл  удалени  шлама и воды, равномерно установленшле по окружности искрогасител . Шахтна  печь работает следующим о&разом . Продукты сгорани , поднвма сь по шахте 1, поступают в камеру дожигани  2, где непрерывно сжигаютс  с небольшим расходом топлива с помощью форсуокв (влв горелки) 3. Форсунка (горелка)  вл етс  источником зажигани  дл  отход щих продуктов неполного сгоравв , в которых обычно содержитс  окись углерода (со). Необходимое количество воздуха подаетс  дл  через сопла 4. Затем продукты сгоранв , получвв дополнительный импульс вращени  от тангео- циапьных воздушных струй, вытекающих ТЕЗ сопел 4, поступают в радиационный рекуператор 5 двустороннего обогрева (со стороны продуктов сгоранв ) в двойной цвркутшцви воздуха с промежуточным

футерован11Ь1М кожухом 6, огибают рекуператор , мен   направпевв  движени  на ХбО, и опускаютс  к коническому дивн щу 8, где вновь поворачивают иа 18О° и поднимаютс  пр копьаевой шели, о6ра эовашшй промежуточныкш футерованным ко сухом 6 и кожухом искрогасител  7. Дл  рвспыливани  воды,котора  1годаетс  дл  шачивани  и коакуп ции пыли, соде{ жаШввс  в продуктах сгорани , испопьз етс  кольцева  водрраэдаточва  труба 9 с мёлко си пёрфорировавными отверсти ми

СЖразовавшийс  ., по конусному двищу стекает в течки Ю. Установка соЛ0л 4 в разшнх горюонтальных п оскооi равномерно по ОКР НОСТИ и по ка сательной к рабочее простраиство печи цилиндртеской пове1ЯЕН1х;ти с увелнздваюишлс  наклона по отиошвнию к вертикали от 4Q до 90° Прзвшшет закрутить поток дохосгаемый продуктов сгорани - и тем амым улучшить их перемешивание, а также создать дополнительную тур швапию и интенсвф1гаирсфать теплообмен от продуктов егоранш  к поверхности нагрева рекуператора

Иаюлиение днища 8 и жрогасител  крнусйлм, примыкающим к наружному цилиндру рекуператора с углем , ссзздает услови  дл  хорошего схода пыли и шлама к течкам 1О равнсмбрио установленным по окружности ксЬкуха иЬкрогасител  7. При этом увеличивает рассто ние (путь) дл  кЬагул пии част чек ПЫШ1. Выполнение отношени  рассто ни  куполообразного кожуха 6 до варужиого пиливдра к диаметру ввутрениего цилиндра рекуператора 5 равное (О,3 О,5) к рассто нию до конусного дниша 8 (О,8-1,0) и к рассто нию до кожуха искрогасител  7 (1,О-1,5) позвол ет при HiDKHHx значени х дш пазонов чисел получить максимально допустимые значени  сопротивлений на дымовой тракте а при больших знаюни х ограничить, г баритиые размеры установки.

Установка водораздаточной кольцевой тру 9 с мелкими перфорированными отверсти ми внизу ерованного кожуха 6 дает возможность интенсифицировать и улучшить очистную способиость искрегасител , т.е. повысить КПД очистки от пыли продуктов сг% рвки .

Шахтна  печь позвол ет интенсифиплровать процесс дожигани , отход щих щи дуктов неполного сгорани ; увеличить конвективный коэффициент теплообмена

со стороны продуктов сгорани  в 1,52 раза; повысить КПД очистки от пыли продуктов сгорани  на 10-2О%; подн ть температуру расплава материалов в печи за счет подогретого дуть  в рекуперато. ре двусторониего обогрева; улучшить удаление пыли и шлама вз искрогасител ; увеличить срсж- службы и эффективность работы искрогасител  и, в целом, печи. :

Claims (3)

1.Шахтна  печь дл  плавки металла, соде{жа11ш  корпус шахты, встроевный над колошшком рекуператор, купогюобразный кожух вокруг него и внешний кожух искрогасител  с дниюем, соед венные так« что образуют кольцевые каналы дл  отход щего газа, дожигающее устройство в зоне колошника с горе кой и воздушными соплами и течки дл  . палени  пыли с водой, о т л и ч а ю да   с   тем, что, с пелыо снижени  расхода топлива за счет нвтенсифшсапии таплоо ена и совершенствовани  дожигаии  1фодуктов сгорани , сопла размещены равномерно по окружности на разных высотах и установлены тангвншгально в корпусе шахты, причём чем больше высота, тем больше угол наклона каждого сопла

к вертикальной оси, а днище искртгаси тел  выполнено конусообразным в првмыкает к корпусу рекуператора углом ЗО-40

2.Печь по п. 1, от л и   а ю щ а   с   тем, что отношение величины зазора между рекуператором и .его кожухом к внутренвюму диаметру рш:уп ератора составл ет t,3-O,5, соответственно к рассто нию от кожуха рекуператора до кем нусного дниша О,8-1,О и к величине.зазора между обоими кожухами 1,О-1,5.

3.Печь попп. и 2, отличающа  с   тем, что искрогаситель снабжен кольцевой трубой с отверсти ми, расположениой внсву куполообразного кожуха .

ИСТОЧНИКИ информации, щ ин тые во внимавие при экспертвэе

1.Авторское свидетельство Ь 7159О9, кл. F 27 В 1/О1, 197в.

2.Огородников В. Н., и др. Совреме иое состо ние ваграночной плавки за рубежом . М., НШМаш, Литейное машпностроёние , 1978, с. 81, рис. 12.