TR2023002299A2 - METHOD FOR PRODUCING MINERAL INSULATION - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING MINERAL INSULATION

Info

Publication number
TR2023002299A2
TR2023002299A2 TR2023/002299 TR2023002299A2 TR 2023002299 A2 TR2023002299 A2 TR 2023002299A2 TR 2023/002299 TR2023/002299 TR 2023/002299 TR 2023002299 A2 TR2023002299 A2 TR 2023002299A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
oxygen
furnace
combustion
natural gas
coke
Prior art date
Application number
TR2023/002299
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
Andreevich Misyura Maxim
Ivanovich Gureev Vladimir
Original Assignee
Joint Stock Company "Technonicol"
Limited Liability Company ?Air Liquide?
Filing date
Publication date
Application filed by Joint Stock Company "Technonicol", Limited Liability Company ?Air Liquide? filed Critical Joint Stock Company "Technonicol"
Publication of TR2023002299A2 publication Critical patent/TR2023002299A2/en

Links

Abstract

Buluş, inşaat malzemeleri alanına, özellikle alt kısmında tuyer bulunan kesintisiz şaftlı bir eritme fırınında mineral yünün üretilmesine ilişkindir, yöntem, yanması için hem oksijen bakımından zengin havanın hem de doğal gazın aynı anda, her bir tuyerde düzenlenmiş brülörler vasıtasıyla her bir tuyerden enjekte edilmesini içerir, burada tuyerler fırının alt kısmında fırın 10 çevresi boyunca eşit aralıklarla düzenlenir; burada oksijenin, doğal gaz kanalıyla çevrili merkezi bir kanaldan bir birinci akış hızında enjekte edileceği ve oksijenin doğal gaz kanalı etrafına eş merkezli bir dış kanaldan bir ikinci akış hızında enjekte edileceği şekilde oksijen brülörlerin eş merkezli kanalları aracılığıyla tuyerlerin her birinden beslenir, burada ikinci akış hızı, birinci akış 15 hızının 1 ila 5’i aralığındadır; burada oksijen ve doğal gaz sırasıyla 0.9:1 ila 1.4:1 aralığındaki bir oranda enjekte edilir; Önerilen yöntem, kaya malzemelerinin erime prosesinde ve egzoz gazlarının bileşiminde önemli değişiklikler olmaksızın, kok yanmasından elde edilen enerjinin yerine diğer yakıtların yanmasından elde edilen enerjinin konulmasıyla, bir kupol fırınındaki 20 katı yakıt tüketimini %50’ye kadar azaltmayı mümkün kılar.The invention relates to the field of building materials, in particular to the production of mineral wool in a continuous shaft melting furnace with a tuyer at the bottom, the method comprising injecting both oxygen-rich air and natural gas for combustion simultaneously from each tuyer by means of burners arranged in each tuyer, wherein the tuyeres are arranged at equal intervals along the perimeter of the furnace 10 at the bottom of the furnace; wherein oxygen is fed from each of the tuyeres through concentric channels of the burners such that oxygen is injected at a first flow rate from a central channel surrounded by the natural gas channel and oxygen is injected at a second flow rate from a concentric outer channel around the natural gas channel, wherein the second flow rate is the first flow is in the range 1 to 5 of speed 15; wherein oxygen and natural gas are injected at a ratio ranging from 0.9:1 to 1.4:1, respectively; The proposed method makes it possible to reduce the consumption of solid fuels in a cupola furnace by up to 50% by replacing the energy obtained from the combustion of coke with the energy obtained from the combustion of other fuels, without significant changes in the melting process of rock materials and the composition of exhaust gases.

Description

TARIFNAME MINERAL IZOLASYONUN ÜRETILMESINE YÖNELIK YÖNTEM Teknik Alan Mevcut bulus, insaat malzemeleri alani ile, özellikle insaat ve diger sanayilerde isi ve ses yalitimi için kullanilan mineral yün üretimi ile ilgilidir. Önceki Teknik Mineral yün, insaat alanlarinda yaygin olarak kullanilan liIli bir malzemedir. Duvar ve zeminlerin isi yalitimi, yüksek sicaklikli yüzeylerin (firinlar, boru hatlari vb.) yalitimi ve ayrica çesitli yapilarin yangindan korunmasi ve ses yalitimina yönelik uygulanir. Mineral yün, hammaddelerin maden firinlari (kupol firinlari), elektrik ark banyolari, siklon firinlari ve dönüstürücü firinlari gibi çesitli tiplerdeki firinlarda eritilmesiyle elde edilen, kayalarin silikat eriyiklerinden, metalürjik cüruflardan ve bunlarin karisimlarindan elde edilir. Kupol firinlari, üstten kaya malzemesi ile doldurulmus ve alt kisimda tuyerler gibi Özel cihazlar araciligiyla oksijen bakimindan zengin hava ile beslenen dikey silindirler olarak yapilandirilan kesintisiz saftli eritme firinlarinin en yaygin türünü temsil eder. Kok kupol ocaklarindaki kaya malzemesinin eritilmesi islemi, bir yük katmanindan geçen yukari akistaki bir yüksek sicaklikli gaz akisiyla erime sicakligina kadar isitilmasindan kaynakli olarak gerçeklesmekte ve kok karbonunun üIleme havasindan gelen oksijenle oksidasyonuna neden olmaktadir. Mineral yün için eriyik üretiminde eritme isleminin verimliligi, oksidasyon reaksiyonunun kullaniminin maksimuma çikarilmasi ve proses performansini ve spesifik kok tüketimini olumsuz etkileyerek eritme prosesinin maliyetini arttiran (isi absorpsiyonu ile meydana gelen) endotermik indirgeme reaksiyonunun minimuma indirilmesi ile saglanir. Indirgeme reaksiyonunu tamamen disarda birakmak mümkün degildir ve bunun minimuma indirilmesi genellikle, düsük reaktiviteye sahip dökme kok kullanilarak ve kullanilan toplam kati yakit hacmi azaltilarak elde edilir. Üfleme hava beslemesine yönelik püskürtme nozülleri kupol firininin alt kisminda firin çevresi boyunca ayni seviyede esit uzaklikta düzenlenir, ve bu düzenleme, firin enine kesiti boyunca en düzgün sicaklik dagilimini meydana getirir. Bu, kaya malzemesinin homojen bir biçimde isitilmasini ve erimesini saglar ve ardindan yüksek kaliteli mineral lifler elde etmek için gerekli olan en homojen erimis kaya malzemesinin elde edilmesini saglar. Gittikçe artan dökümhane kok kömürü açigi ve bunun maliyeti göz Önünde bulunduruldugunda, kok kömürünün dogal gaz gibi daha ucuz gaz ve sivi yakitlarla ikame edilmesi ve bunlarin yakilmasina yönelik etkili yöntemler olusturulmasi önemli bir sorun haline gelmistir. Mineral yün üretimi sirasinda maden firinlarinda kok kullanimiyla ilgili bir baska sorun, kokun yanmasi sirasinda bir yan reaksiyon olarak olusan karbon monoksit CO (karbon monoksit) basta olmak üzere zehirli egzoz gazlarinin neden oldugu çevre kirliligidir. Kati yakitlardan (kok veya ikameleri) isi elde etme prosesi asagidaki ana reaksiyonlar ile açiklanir. 1. C + OZ = COZ + 94.05 kcal/mol veya 7830 kcal/kg (ana reaksiyon), Tuyerlerden kupol firinina üflenen hava %217e kadar oksijen içerir. Oksijen kirmizi-sicak kokun karbonu ile derhal etkilesime girer. Oksijenin (havanin içeri üfleme bölgelerinde) fazla miktarda oldugu kosullarda, kok yanmasi, tam yanmanin COZ ürünlerinin olusumu ve büyük miktarlarda isinin salinmasi ile gerçeklesir. hakim oldugu firinin merkezine daha yakin olan yan reaksiyon). Tuyerlerden firinin merkez eksenine olan mesafe arttikça, serbest oksijen içerigi azalir ve dolayisiyla kok yanmasi eksik yanma ürünü (CO) olusumu ve daha az isi emisyonu ile meydana gelir. Birinci ve ikinci reaksiyonlarda kupol firinindaki karbon oksidasyon orani, egzoz gazlarindaki C027nin CO orani ile gösterildigi üzere, ortalama 3. C + COZ = 2CO - 41.3 kcal/mol veya 3440 kcal/kg (oksijen bölgesinin üzerinde ilerleyen indirgeme reaksiyonu). Tuyerlerin seviyesinin üzerinde, alttaki katmanlarda tam tüketim nedeniyle serbest oksijenin neredeyse hiç bulunmadigi bir bölge vardir. Bu kosullar altinda kok yanmasi, C027de kimyasal olarak bagli olan oksijen nedeniyle karbon monoksit CO olusumu ile gerçeklesir. Reaksiyon isi emilimi ile devam eder. Bu durum, saftin üst katmanlarindaki kupol gazlarinin sicaklik düsüsünü kolaylastirir. Bu sayede, serbest oksijenin katilimi ve yüksek isi salinimi ile kok yanmasinin meydana geldigi saftin tuyer bölgelerinde maksimum sicaklik elde edilir. Oksijen eksikliginin oldugu firinin merkezine daha yakin ve tuyer bölgesinin yukarisinda ise kok yanmasi çok daha az etkilidir. Bundan dolayi, kok firinindaki proses özellikleri, verimsiz kok tüketimi ile reaksiyonlarin önemli bir bölümünün engellenmesine izin vermez. Dogal gaz oksidasyon süreci asagidaki reaksiyon ile devam eder: Kok yanmasinda oldugu gibi, kok yanmasindan alinan enerjinin bir kisminin, gaz ve oksijenin stokiyometrik bilesiminin dogrudan reaksiyonu sonucu açiga çikan ve yan reaksiyonu olmayan gaz yanmasindan elde edilen enerjinin yerine geçmesi, egzoz gazlarindaki CO emisyonlarinin azalmasina neden olur. Kokun en azindan bir kismi yerine dogal gazin kullanilmasiyla, karbon monoksit emisyonlarinin miktari azaltilacak ve bu da daha çevre dostu bir imalat prosesine yol açacaktir. Böylelikle, bir kok firininda az bulunan kokun korunmasina ve daha düsük egzoz emisyonlarina olanak taniyan mineral yün üretmenin bir yolu, kati yakitin, yani kokun yerine kismen daha ucuz ve daha çevreci olan dogal gazla kullanilmasiyla iliskili bir yöntemdir. pik demiri gibi bir metal besleme stogunu eritmek için bir saftli firini, yani bir kupol firinini açiklar. Bu yayin ayrica böyle bir firinin mineral yün dahil metalik olmayan malzemeler üretmek için de kullanilabilecegini açiklar. Bilinen cihaz ezilmis (ince sekilde dagitilmis) kati yakit (kok ve antrasit kömürü) kullanir ve besleme stogu, besleme stogunun erimesinin meydana geldigi vorteks akislarinin olusumuyla birlikte, sicak gaz akislarinin tersi yönde tepeden yüklenir, yani siklon firini adi verilen firini temsil eder. Bu firinda, kok yanmasindan alinan enerjinin bir kisminin yerine dogal gaz yanmasindan elde edilen enerjinin konulmasi için, tuyerlerin bir bölümü, yanma için gerekli olan dogal gaz ve gaz halindeki oksijenin enjekte edildigi yakit-oksijen brülörleri ile donatilmistir. Tuyerlerin ikinci bölümü kupol içinde kok yanmasini yogunlastirmak için gaz halindeki oksijen enjektörleri ile donatilmistir. Açiklanan tasarimda kalici bir yük katmani yoktur ve buna uygun olarak, egzoz gazlarina karsi direnç de bulunmaz ve firin enine kesiti boyunca sicak gazlarin ve oksijenin esit sekilde nüfuz etmesine dair herhangi bir sorun yasanmaz. Burada Önemli olan oksijenin hacmi, akis yönü ve hizidir. Böylece, bilinen cihaz, kok yanmasindan elde edilen enerjinin yerine kismen dogal gaz yanmasindan elde edilen enerjinin konulmasinin ve oksijenin dogrudan tuyerlere enjekte edildigi oksijenin zenginlestirilmesinin bir kombinasyonu olan bir yöntemi uygular ve sonuç olarak besleme stogu erime hizi artar ve kokun tüketimi azalir. Kupol firininin hem oksijen enjektörleri hem de yakit-oksijen brülörleri ile donatilmasi gerektiginden, bu yaklasimin dezavantajlari cihazin yapisal karrnasikligi olarak gösterilmelidir. Ilaveten, bilinen üretim prosesi düsük esneklige sahiptir. Bu nedenle, ürünün (mineral yünü) daha az ekonomik ve isçilik maliyetiyle elde edilmesine, hammaddelerin eritme prosesinin yönetilmesinde daha fazla esneklik saglanmasina, mevcut kok kupol firinlarina göre daha yüksek performans sergilenmesine ve çevre dostu olmasina ve ayni sekilde yüksek kalitenin korunmasina olanak saglayan mineral yün üretimi için bir kok firininin gelistirilmesine hala ihtiyaç duyulmaktadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Yukarida belirtilen sorunu çözmek için, mevcut bulusta, kati yakit yerine kismen (%307a kadar) daha ucuz ve çevre dostu dogal gazin kullanildigi, firin verimliliginin %10-15 oraninda artirilmasina imkan taniyan, bir kesintisiz saftli eritme firininda mineral yün üretimine yönelik bir yöntem saglanir. Brülör çikis ayarlarini degistirmek için teknik olanaklar, kupol firinina kok veya kok ikamesi dozajinin azaltilmasinda %15 ila %50 araliginda degisiklik imkani saglar. Kok dozajinin daha da düsürülmesi, termal enerjiyi kayaya aktaran gaz hacmindeki kritik düsüs ve firin performansinda düsüse bagli olarak, kupol firinindaki eritme prosesinin bozulmasina neden olabilir. Önerilen yöntem, gaz-oksijen brülörlerini ve oksijen zenginlestirrneyi tek bir cihazda birlestirmeyi içeren yapici bir çözüm sayesinde, mineral yün ve türevlerinin üretimi için kupol firininda kati yakit tüketiminin azaltilmasini saglar. Böyle bir teknik çözüm, istisna olmaksizin bu cihazlari firina düzenli hava besleme sistemi ile entegre edecek sekilde tüm normal tuyerlerde bu cihazlarin kurulumunu içerir. Gaz (veya sivi) yakit, kati olandan çok daha ucuz oldugu için gaz yakitin kullanimi, mineral yün üretim maliyetinin düsürülmesine imkan saglar. Bu sorunu çözmek için, mevcut bulusa göre bir gaz-oksijen yanmasina yönelik bir sistem gelistirilmis ve uygulanmistir. Bu sistem, havanin dogrudan kupol firinina enjekte edildigi tuyer bölümündeki yatay düzlemde bir kupol firinina kuruluma yönelik silindir seklindeki brülörlerin kullanilmasini saglar. Brülörler ve bunlarin kupol firinindaki kurulum yerleri, ayni zamanda ilgili yanma kontrol sistemi, kupol firini içindeki isi ve hava akislarinin maksimum homojenliginin temin edilmesi gerekliligi dikkate alinarak tasarlanir. Özellikle, bir kesintisiz saftli eritme firininin kullanilmasiyla mineral yününün üretilmesine yönelik bir yöntem saglanir, bu yöntem asagidakileri bir kati karbon yakitla karistirilmis bir kaya malzemesinin firinin tepesinden kesintisiz olarak doldurulmasi; yanmasi için gerekli olan hem oksijen bakimindan zengin havanin hem de dogal gazin ayni anda, her bir tuyerde düzenlenmis brülörler vasitasiyla, firinin alt kisminda firin çevresi boyunca esit uzaklikta düzenlenmis her bir tuyerden enjekte edilmesi; burada oksijenin, dogal gaz kanaliyla çevrili merkezi bir kanaldan bir birinci akis hizinda enjekte edilecegi ve oksijenin dogal gaz kanali etrafinda es merkezli bir dis kanaldan bir ikinci akis hizinda enjekte edilecegi sekilde, oksijen tuyerlerin her birinden brülörlerin es merkezli kanallari araciligiyla saglanir, burada ikinci akis hizi, birinci akis hizinin 1 ila 5,i araligindadir; burada oksijen ve dogal gaz sirasiyla 0.9:1 ila 1.4:1 araligindaki bir oranda enjekte edilir; gaz-oksijen-hava karisiminin brülörlerde karistirilmasi ve kaya malzemesinin eritilmesi için yakilmasi; elde edilen eriyigin elyaflastirma ünitesine ve oradan mineral yünlü hali olusturma ünitesine iletilmesi. Bir elyaflastirma ünitesi olarak, eriyigin bir rulodan digerine geçtigi, birbirine dogru dönen dört rulodan olusan bir cihaz olan santrifüj kullanilabilir. Bu proses sirasinda santrifüj kuvveti nedeniyle eriyik partiküller rulo yüzeyinden ayrilarak elyafin içine çekilir ve bu daha sonra santrifüj üflemeli hava akimi tarafindan alinir ve elyaf olusumu tamamlanmis olur. Ayni zamanda, ince bir sekilde dagilmis bir durumda spreylenen bir baglayici çözeltisi uygulanir. Daha sonra elyaflar, elyaf biriktirrne odasinin konveyör delikli yüzeyi üzerinde biriktirilir ve birincil hali olusturulmus olur. Akabinde elde edilen hali, daha iyi tüketici özellikleri saglamak için özel bir sarkaç aleti ile serilir, daha sonra bu hali, nemin buharlastigi ve baglayicinin sertlestigi bir baglayici polimerizasyon odasina girer. Odadan çiktiktan sonra hali sogutulur, plakalar Bulusun özel bir yapilandirmasinda, dogal gazin yanmasi sonucu tuyerlerde üretilen püskürtme gazlarinin akis hizi, 50 ila 65 m/s, tercihen 54 ila 60 m/s araligindadir. Püskürtme gazlarinin akis hizi, brülörü olmayan normal firin tuyerlerinin orijinal enine kesitinin %15-20,si için tuyerin çikis enine kesitinin azaltilmasiyla artirilabilir. Bulusun özel bir yapilandirmasinda, merkezi kanaldan ve dis kanaldan enjekte edilen oksijenin hacim orani, 0.l:l ila l:l araliginda olacak sekilde ayarlanir. Bulusun özel bir yapilandirmasinda oksijen, merkezi kanaldan 40 ila 340 m/s araliginda akis hizinda enjekte edilir. Bulusun özel bir yapilandirmasinda oksijen, dis kanaldan yatay yönde 40 ila 60 m/s akis hizinda enjekte edilir. Toplam çikis isi gücü, tüm brülörler arasinda esit olarak dagitilabilir, özellikle toplam çikis isi gücü, oksijen ve dogal gazin hacimlerinin farklilastirilmasi ile ve ayrica aktif brülörlerin bir sayisinin degistirilmesi ile ayarlanabilir. Ikiden fazla brülör devre disi birakildiginda, aktif kalan brülörlerin gücü, her bir brülör için 400 kW,i geçmeyecek sekilde artirilmalidir. Önerilen teknoloji, elde edilen mineral yünün yüksek kalitesinin korunmasina, firinin performansinin arttirilmasina, firin modu kontrolünün esnekliginin gelistirilmesine, kupol firininin çevresel performansinin iyilestirilmesine imkan saglar. Mevcut bulus tarafindan önerilen yöntem, kaya malzemelerinin eritme prosesinde ve egzoz gazlarinin bilesiminde önemli degisiklikler olmaksizin, kok yanmasindan elde edilen enerjinin yerine diger yakitlarin yanmasindan elde edilen enerjinin konulmasiyla, bir kupol firinindaki kati yakit tüketimini %50lye kadar azaltmayi mümkün kilar. Sekillerin Kisa Açiklamasi SEKIL l, bulusa göre yöntemin uygulandigi gelistirilmis bir kok kupol firininin bir diyagramini gösterir. SEKIL 2, bulusa göre bir gaz-oksijen brülörü ile donatilmis kupol firininin bir tuyerinin sematik bir enine kesit görünümünü gösterir. SEKIL 3, kupol firin tuyerlerindeki gaz-oksijen brülörlerinin düzenlemesinin, üstten görünüsü gösterir. Bulusun Detayli Açiklamasi Sekil 1, brülörlerin (2) sabitlenmesi için araçlarla donatilmis flanslarin (6) kullanildigi tuyerlerde (l) bulunan yakit-oksijen brülörlerini (2) (ayrica bkz. Sekil 2) içeren mineral yünü üretimine yönelik bir kok firinina ait cihazi gösterir. Firinin iç gövdesi (8) ve firinin dis gövdesi (9) içerisinden geçen kupol firininin tuyerlerinde bulunan brülörlerin düzenlemesi Sekil 2,de gösterilmistir. Bulusa göre kupol firini, besleme stogu malzemesini eritmek için gerekli iki güç kaynagina sahiptir. Gücün bir kismi kati yakitin (kok) yanmasindan, diger kismi ise sivi veya gaz yakitin oksijenle karisiminin yanmasindan elde Bir kupol (saft) firin kurulumundaki yakit-oksij en brülörünün (2) tasarimi, farkli modlarda çalisma imkani saglar. Brülörlerin toplam isi kapasitesi, kanallardan (3, 4 ve 5) saglanan yakit ve oksitleyici maddelerin hacimleri degistirilerek kontrol edilebildigi gibi, aktif brülör sayisi da farklilastirilabilir. Hava üfleme, gaz borusu (7) araciligiyla gerçeklestirilir. Brülörler (2) tarafindan üretilen toplam çikis isi gücü tüm brülÖrler arasinda esit olarak dagitilabilir Ayrica, kupol firininin en verimli çalisma modunu seçmek için, bazi brülörler (2) istege bagli olarak devre disi birakilabilir. Homojen bir eritme süreci saglamak için, brülÖrlerin devreye girme siralamasi ve güçleri, ilgili programin bir algoritmasina göre kontrol edilebilir. Gaz-oksijen brülÖrlerinin kullanimindan maksimum verimi elde etmek için tuyerlerden optimum hava akis hizinin saglanmasi gereklidir. Farkli çaplarda tuyer enine kesitleri, kok fraksiyonlari ve üfleme havasi hacimleri kullanilarak yapilan çok sayida deney sonucunda, kok firini için tuyerlerden çikan optimum hava akis hizlarinin bir araligi 50 ila 65 m/s, tercihen 54 ila 60 m/s araliginda olacak sekilde belirlenmistir. Akis hizinin bu araligin disinda kullanilmasi, kati yakit yanma verimini düsürür: akis hizi daha az oldugunda, oksijen konsantrasyonu tuyerlerden firinin merkezine dogru düsecektir, ve daha az verimli isi salimina sahip reaksiyon (2) üste geçme egiliminde olacaktir; aksine, söz konusu araligin üzerindeki akis hizi, kati yakit katmaninin direnci nedeniyle reaksiyon (l) payinin artmasina neden olmaz, bununla birlikte firin içindeki basinç artacak bu da eriyigin kupol firinindan dengesiz çikisina ve elyaf olusum prosesinde bozulmaya neden olacaktir. Oksijen akisinin söz konusu aralikta kullanilmasi, kok yanmasinin çok daha az verimli oldugu oksijen eksikligi olan bölgelerin hacmini en aza indirmeye imkan saglamistir. Kok firinini yüklerken, yük/kok karisiminin seviyesi kaya malzemesi ve kok parçalarinin kesintisiz olarak doldurulmasiyla sürekli olarak yenilenir. Asagidan yukariya dogru akan ve malzemeyi erime sicakligina kadar isitan sicak gazlar için yükleme katmaninin yeterli geçirgenligini saglamak üzere, büyük parçali malzeme kullanilmalidir. Ilaveten, kok miktari azaldiginda dagilimindaki homojenlik de bozulur. Bu durumda, büyük kok parçalarinin kupol firininin bir bölümü üzerinde bazi dagilimlari homojen olmayan sekilde gerçeklesebilir, farkli tuyerlerin bulundugu bölgede esit olmayan miktarda kok olusmasina neden olur ve eritme isleminin homojenligini bozar. Eritme islemindeki bu tür düzensizlikler, brülör kapasitesi ayarlanarak ve brülörlerin tek tek etkinlestirilmesi/devre disi birakilmasiyla yani, kupol firininin kurulumunda esnekligi artiran bireysel tuyerlerin seçici olarak devreye sokulmasiyla ortadan kaldirilabilir. Bulusa göre sistemin önerilen konfigürasyonu, bazi brülörler kapatildiginda diger brülörler hesabina sistemin toplam gücünün esitlenmesine imkan saglar. Bir veya iki brülör kapatilirsa, diger brülörlerin çalismasini dengelemek için toplam güç ayarlanmalidir. Ikiden fazla brülörün devre disi kalmasi durumunda diger brülörlerin çikis gücü her bir brülör için 400 kW7dan fazla artirilmamalidir, bu durum brülör konfigürasyonunun teknik kisitlamalarina ve tuyer alani boyutlarina baglidir. Prosesin düzgün bir sekilde ilerlemesini saglamak için brülörleri devre disi birakarak prosesi ayarlamanin tehlikeli oldugu deneysel olarak belirlenmistir. Çikisin düzgün bir sekilde ayarlanmasi daha çok tercih edilir. Gaz-oksijen brülörü (2), aralarinda merkezleme kanatçiklarinin bulundugu, es eksenli olarak yerlestirilmis üç boru seklinde kanaldan olusur: 40 ila 340 m/sn araliginda yüksek veya düsük akis hizlarinda oksijen enjekte etmek için tasarlanmis degistirilebilir enjektörlere sahip merkezi kanal (oksijen üfleme borusu), dogal gaz enjeksiyonu için orta kanal, 40 ila 60 m/s gibi düsük bir hizda oksijen enjeksiyonuna yönelik dis Böyle bir tasarim, esasen, dis oksijen jetinin merkezi yakit jetinden daha az momentuma sahip oldugu, yakit akisinin disinda dairesel bir oksitleyici jet Gaz-oksijen brülörü (2), kupol firininin hava tuyerine (l) es eksenli olarak, uzunlamasina ekseni boyunca, tuyerin ön kenarindan ölçülen tuyerin 2 ila 4 araligindaki bir çikis iç çapina esit bir derinlige monte edilir. Brülör daha derine yerlestirilmisse (47lük bir çaptan fazla bir mesafede) alev açilir ve tuyerdeki malzemeyi olumsuz sekilde etkiler. Brülör ?lik bir çaptan daha az mesafeye yerlestirildiginde, gaz/oksijen reaksiyonunun tamamlanacak zamani olmadigindan yanma reaksiyonu verimi düser. Önerilen düzenleme, aslinda, bir karistirma odasina sahip, gaz-oksijen-hava, su sogutmali bir brülörün olusturulmasina izin verir, burada tüm ortamlar: dogal gaz, oksijen ve hava püskürtmesi bir yanma karisimi üretmek üzere önceden belirlenmis yakit/oksitleyiciler oraninda karistirilarak es merkezli olarak enjekte edilir. Ateslendiginde, bu yakit-oksijen karisimi, tuyer karistirma odasinda, yine oksijenle zenginlestirilmis fazla hava püskürtmesinde yanar, böylelikle tuyer çikis bölümünden geçerek kupol firinina enjekte edilen ve kismen kaya yükü malzemelerinin isitilmasi ve eritilmesi için kullanilan, reaksiyona girmemis ekstra oksijen içeren yüksek enerjili püskürtme gazlarini ve gaz-oksijen-hava yanma ürünleri olusturur. Püskürtme gazi havasinin fazla oksijeni, yükü eritmek için kullanilan kupol firininin ana yakiti olarak kati yakiti yakmak için kullanilir. Üfleme borusu oksijeni, dogal gaz ve saf brülör oksijeni, brülörün içinden es merkezli olarak enjekte edilir ve ayrica oksijenle zenginlestirilebilen isitilmis bir hava püskürtmesi de tuyerlerden beslenir. Brülörün tuyer içinde bulundugu dikkate alindiginda, bu sistemin kupoldaki yükü eritmeye yönelik teknolojik modun stabilitesini saglayan üç ana faktörü sunlardir: 1. Tuyer çikisindaki püskürtme gazi sicakligi 2. Tuyerlerden disari akan püskürtme gazinin hacmi ve akis hizi. 3. Karistirma odasinda, dogal gazin oksitleyici bir ortamda yanmasindan kaynaklanan parlama uzunlugu. Püskürtme gazlari, tuyerlerde dogal gazin hava püskürtmesi ve saf oksijenin oksitleyici ortamda yanmasindan üretilir. N2, 02, COZ, HZO dahil olmak üzere temel bilesimleri sabittir, ancak baca gazlarina dahil olan gazlarin hacim fraksiyonlari, brülörden geçen dogal gaz ve oksijen beslemesindeki degisiklikler ve tuyerlerden üflenen (oksitleyici) hava nedeniyle farklilik gösterebilir. Tuyer çikisindaki püskürtme gazlarinin sicakliginin yüksek olmasi ve içerisindeki oksijen fazlaligi, tuyerin yapisal elemanlarini olumsuz etkilemektedir. Yerel olarak asiri isinan metal uç ve tuyer gövdesi, her iki yapisal elemanda de nüfuz ederek oksijenle aktif olarak etkilesime girmeye baslar. Sonuç olarak, bu, firinin yakitinin bozulmasina, planlanmamis bekleme sürelerine ve pahali onarimlara neden olabilir. Bu faktörün olumsuz etkisini azaltmak için "Tuyer-gaz/oksijen brülörü" sisteminin çalisma rejimleri deneysel olarak belirlenmistir, yani gaz-oksijen brülörüne beslemen saf oksijen ve dogal gaz orani sirasiyla 0,9:1 ila 1,4:1 araliginda tutulur, yani oksijen bazli bir stokiyometrik katsayi, (1:0,45 ila (1:0,7 araligindadir. Bu durumda, bir miktar dogal gaz, brülörden akan oksijen ile aktif olarak reaksiyona girer ve agzina yakin bir yerde yanar, ve reaksiyona girmemis gaz kupol firininda kok yanmasi için beslenen hava püskürtmesi hacminde yanar. Böylece, bulusa uygun proseste, reaksiyona giren maddelerin sabit bir stokiyometrik oranini seçmek ve sürdürmek mümkündür. Ayrica brülör tuyer içerisinde es eksenli olarak yer aldigindan dolayi, akimlarina es merkezli olarak verilir. Bu, hava püskürtmesindeki nitrojenin brülörden gelen serbest oksijenin reaktif aktivitesini azaltmasina ve tuyerin iç çapi boyunca bir tür koruyucu etki yaratmasina neden olur. Sonuç olarak, tuyerin yapisal elemanlari üzerindeki olumsuz termal ve kimyasal etki azalir. Tuyerden üflenen gaz çikisinin hacmi ve akis hizi hesaplanirken asagidakiler dikkate alinmistir. Gaz-oksijen brülörü, gaz yakitin yanmasindan elde edilen enerjinin yerine geçen kati yakit yanmasindan elde edilen termal enerjinin %20-307u ile çalistirildiginda, tuyerden geçen hava püskürtme Bu durumda tuyer çikisindaki üIleme gazlarinin hacmi de baslangiç hacminden %15-25 daha düsük olacaktir. Bu, tuyerlerden üIleme gazi çikis hizinin azalmasina, yani püskürtme esnekliginin azalmasina yol açar. Bu, oksijen içeren püskürtme gazlarinin kupol firininin merkezine daha az nüfuz etmesini beraberinde getirir. Bu sorunu çözmek için mevcut bulus, yeni kosullar altinda 54 ila 60 m/s araliginda gerekli püskürtme gazi akis hizini saglayan azaltilmis tuyer çikis bölümü saglar. "Tuyer-Gaz-oksijen brülörü" sisteminde tuyer çikis bölümünün küçültülmesi ve karistirma odasi hacminin azaltilmasi, üfleme gazlarinin brülörün agzi ile tuyerin çikis bölümü arasindaki karisim derecesinin arttirilmasina olanak saglamistir, böylece tuyer karistirma odasinda kalan yakitin tamamen yanmasi ve yüksek firinin üIlenebilirligi temin edilir. Karistirma odasinda dogal gazin yanmasindan kaynaklanan alev uzunluguna gelince, bu durum dogal gazin yanmasi için beslenen saf oksijenin brülörün merkezi ve harici oksijen kanallari arasinda dagilimina baglidir. Merkez kanaldan ve dis kanaldan enjekte edilen oksijenin hacim orani 0.1:1 ila 1:1 araliginda olabilir. Iki kanaldan es zamanli olarak oksijen enjekte edildiginde, gaz halindeki yakitin oksijenle karisma yogunlugu artar, böylece dogal gazin oksijen ile reaksiyon etkilesimi artar. Brülörün kanallari (3 ve 4) (bkz. Sekil 2) arasinda yanma için oksijen kisminin degisken dagiliminin kullanildigi ve tuyerlerden sabit hava üflemesi yapilan bir dizi deneyin sonucu olarak, oksijenin sadece brülörün dis kanalindan (3) beslendigi zaman, alev uzunlugunun baslangiç alev uzunlugunun 1/37ü oraninda azaltilabilecegi bulunmustur. Deneyler sirasinda dogal gazin yanmasi için saglanan oksijen miktari brülörün kanallarina (3 ve 4) sirasiyla farkli oranlarda (2:1, 1:1) dagitilmistir. Karistirma odasinda eksik gaz yanmasi durumunda, alevin tuyerin Ötesine yayildigi gözlemlenmistir, tuyer önünde bulunan atil kazanin parça halindeki kok kömüründen alev dillerinin yansimasi nedeniyle tuyerin yapisal elemanlari üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Yukarida belirtilen faktörler, mineral yünü üretimine yönelik kupol firininin tuyerinde bulunan brülörlerin kullanilmasi için Önemli bir kosul saglamaktadir - bu da brülörlerden gelen isi akislarinin ve tuyerlerden gelen hava akislarinin en homojen dagiliminin saglanmasidir. Bu sekilde, kaliteli elyafin daha fazla üretimi için son derece Önemli olan bir hammadde karisiminin bir firinda eritilmesi ve gerekli ve en stabil erime sicakligi ile homojenlestirilmis bir eriyik elde edilmesi için en düzgün proses saglanmis olur. TR TR TR DESCRIPTION METHOD FOR PRODUCING MINERAL INSULATION Technical Field The present invention relates to the field of construction materials, in particular to the production of mineral wool used for thermal and sound insulation in construction and other industries. Prior Art Mineral wool is a common material widely used in construction areas. It is applied for thermal insulation of walls and floors, insulation of high temperature surfaces (ovens, pipelines, etc.), as well as fire protection and sound insulation of various structures. Mineral wool is obtained from silicate melts of rocks, metallurgical slags and their mixtures, obtained by melting raw materials in various types of furnaces such as mine furnaces (cupola furnaces), electric arc baths, cyclone furnaces and converter furnaces. Cupola furnaces represent the most common type of continuous shaft smelting furnaces, configured as vertical cylinders filled with rock material from the top and fed with oxygen-rich air at the bottom through special devices such as tuyeres. The melting process of rock material in coke cupola furnaces occurs by heating it to the melting temperature with an upstream high-temperature gas flow passing through a load layer, causing the oxidation of the coke carbon with oxygen from the blowing air. The efficiency of the melting process in the production of melt for mineral wool is achieved by maximizing the use of the oxidation reaction and minimizing the endothermic reduction reaction (caused by heat absorption), which increases the cost of the melting process by negatively affecting the process performance and specific coke consumption. It is not possible to completely exclude the reduction reaction and its minimization is usually achieved by using bulk coke of low reactivity and reducing the total volume of solid fuel used. The spray nozzles for the blowing air supply are arranged at the same level, equidistant from the bottom of the cupola furnace along the furnace perimeter, and this arrangement produces the most even temperature distribution across the cross-section of the furnace. This ensures homogeneous heating and melting of the rock material, subsequently resulting in the most homogeneous molten rock material necessary to obtain high-quality mineral fibres. Considering the increasing foundry coke deficit and its cost, substituting coke with cheaper gas and liquid fuels such as natural gas and creating effective methods for burning them has become an important problem. Another problem with the use of coke in mine furnaces during mineral wool production is environmental pollution caused by toxic exhaust gases, especially carbon monoxide CO (carbon monoxide), which is formed as a side reaction during the combustion of coke. The process of obtaining heat from solid fuels (coke or its substitutes) is described by the following main reactions. 1. C + OZ = COZ + 94.05 kcal/mol or 7830 kcal/kg (main reaction), The air blown from the tuyeres into the cupola furnace contains up to 217% oxygen. Oxygen immediately interacts with the carbon of the red-hot coke. In conditions where oxygen (in the air blow-in areas) is abundant, coke combustion occurs with the formation of COZ products of complete combustion and the release of large amounts of heat. side reaction closer to the center of the furnace where it dominates). As the distance from the tuyeres to the central axis of the furnace increases, the free oxygen content decreases and therefore coke combustion occurs with incomplete combustion product (CO) formation and less heat emission. The rate of carbon oxidation in the cupola furnace in the first and second reactions averaged 3. C + COZ = 2CO - 41.3 kcal/mol or 3440 kcal/kg (reduction reaction proceeding above the oxygen zone), as shown by the ratio of CO to CO in the exhaust gases. Above the level of the tuyeres there is a region where free oxygen is almost completely absent due to complete consumption in the layers below. Under these conditions, coke combustion occurs with the formation of carbon monoxide CO due to oxygen chemically bound in CO27. The reaction continues with heat absorption. This facilitates the temperature drop of the cupola gases in the upper layers of the shaft. In this way, maximum temperature is achieved in the shaft tuyer areas where coke combustion occurs with the participation of free oxygen and high heat release. Closer to the center of the furnace and above the tuyer area, where there is a lack of oxygen, coke combustion is much less effective. Therefore, the process characteristics in the coke oven do not allow a significant part of the reactions to be prevented by inefficient coke consumption. The natural gas oxidation process continues with the following reaction: As in coke combustion, the replacement of some of the energy received from coke combustion with the energy obtained from gas combustion, which is released as a result of the direct reaction of the stoichiometric composition of gas and oxygen and has no side reactions, causes a decrease in CO emissions in the exhaust gases. It is possible. By substituting at least some of the coke with natural gas, the amount of carbon monoxide emissions will be reduced, leading to a more environmentally friendly manufacturing process. Thus, one way of producing mineral wool that allows the preservation of scarce coke in a coke oven and lower exhaust emissions is a method of using natural gas, which is partially cheaper and more environmentally friendly, instead of solid fuel, that is, coke. describes a shaft furnace, i.e. a cupola furnace, for melting a metal feedstock such as pig iron. This publication also explains that such a furnace can also be used to produce non-metallic materials, including mineral wool. The known device uses crushed (finely dispersed) solid fuel (coke and anthracite coal) and the feedstock is loaded from the top in the opposite direction of hot gas flows, with the formation of vortex flows in which melting of the feedstock occurs, that is, it represents the so-called cyclone furnace. In this furnace, in order to replace some of the energy obtained from coke combustion with the energy obtained from natural gas combustion, some of the tuyeres are equipped with fuel-oxygen burners, in which the natural gas and gaseous oxygen required for combustion are injected. The second section of the tuyeres is equipped with gaseous oxygen injectors to intensify coke combustion in the cupola. In the described design there is no permanent load layer and, accordingly, there is no resistance to exhaust gases and there are no problems with the even penetration of hot gases and oxygen throughout the furnace cross-section. What is important here is the volume, flow direction and speed of oxygen. Thus, the known device implements a method that is a combination of partially replacing the energy from coke combustion with energy from natural gas combustion and enriching the oxygen by injecting it directly into the tuyeres, with the result that the feedstock melting rate increases and the consumption of coke decreases. Disadvantages of this approach should be cited as the structural complexity of the device, since the cupola furnace must be equipped with both oxygen injectors and fuel-oxygen burners. In addition, the known production process has low flexibility. Therefore, mineral wool production allows the product (mineral wool) to be obtained with less economic and labor costs, provides more flexibility in managing the melting process of raw materials, exhibits higher performance than existing coke cupola furnaces and is environmentally friendly, while maintaining high quality. There is still a need to develop a coke oven for Brief Description of the Invention In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is aimed at the production of mineral wool in a continuous shaft melting furnace, in which cheaper and environmentally friendly natural gas is used partially (up to 307%) instead of solid fuel, allowing the furnace efficiency to be increased by 10-15%. A method is provided. Technical possibilities for changing burner output settings allow for changes in the range of 15% to 50% in reducing the coke or coke substitute dosage into the cupola furnace. Further reduction of the coke dosage may lead to deterioration of the melting process in the cupola furnace due to the critical decrease in the gas volume that transfers thermal energy to the rock and the decrease in furnace performance. The proposed method allows reducing the consumption of solid fuel in the cupola furnace for the production of mineral wool and its derivatives, thanks to a constructive solution that involves combining gas-oxygen burners and oxygen enrichment in a single device. Such a technical solution involves the installation of these devices in all normal tuyeres, without exception, integrating these devices with the regular air supply system to the oven. Since gaseous (or liquid) fuel is much cheaper than solid fuel, the use of gaseous fuel allows reducing the cost of mineral wool production. To solve this problem, a system for gas-oxygen combustion has been developed and implemented according to the present invention. This system enables the use of cylindrical burners for installation in a cupola furnace in the horizontal plane in the tuyer section, where air is injected directly into the cupola furnace. The burners and their installation locations in the cupola furnace, as well as the associated combustion control system, are designed taking into account the need to ensure maximum homogeneity of heat and air flows within the cupola furnace. In particular, a method for producing mineral wool is provided using a continuous shaft smelting furnace, comprising: continuously charging a rock material mixed with a solid carbon fuel from the top of the furnace; Injecting both the oxygen-rich air and the natural gas required for combustion simultaneously from each tuyere arranged at equal distances along the perimeter of the furnace at the bottom of the furnace, through burners arranged in each tuyere; wherein oxygen is supplied from each of the tuyeres through concentric channels of the burners, such that oxygen is injected at a first flow rate from a central channel surrounded by the natural gas channel and oxygen is injected at a second flow rate from an outer channel concentric around the natural gas channel, wherein the second flow rate is is in the range 1 to 5 of the first flow rate; wherein oxygen and natural gas are injected at a ratio ranging from 0.9:1 to 1.4:1, respectively; mixing the gas-oxygen-air mixture in burners and burning it to melt rock material; Conveying the resulting melt to the fiberizing unit and from there to the mineral wool carpet forming unit. As a fiberizing unit, a centrifuge can be used, which is a device consisting of four rolls rotating towards each other, through which the melt passes from one roll to another. During this process, due to centrifugal force, the molten particles are separated from the roll surface and drawn into the fiber, which is then taken by the centrifugal blown air flow and fiber formation is completed. At the same time, a binder solution is applied, which is sprayed in a finely dispersed state. Then, the fibers are deposited on the conveyor perforated surface of the fiber accumulation chamber and the primary state is formed. Subsequently, the resulting state is laid with a special pendulum device to ensure better consumer properties, which then enters a binder polymerization chamber where moisture evaporates and the binder hardens. After leaving the room, the carpet is cooled, the plates. In a special embodiment of the invention, the flow speed of the spray gases produced in the tuyeres as a result of the combustion of natural gas is in the range of 50 to 65 m/s, preferably 54 to 60 m/s. The flow rate of the spray gases can be increased by reducing the exit cross-section of the tuyere to 15-20% of the original cross-section of normal furnace tuyeres without burners. In a particular embodiment of the invention, the volume ratio of oxygen injected from the central channel and the external channel is adjusted to be in the range of 0.1:1 to 1:1. In a particular embodiment of the invention, oxygen is injected through the central channel at a flow rate in the range of 40 to 340 m/s. In a particular embodiment of the invention, oxygen is injected through the external channel in a horizontal direction at a flow rate of 40 to 60 m/s. The total output heat power can be distributed equally among all burners, in particular the total output heat power can be adjusted by varying the volumes of oxygen and natural gas, as well as by varying a number of active burners. When more than two burners are disabled, the power of the remaining active burners must be increased to not exceed 400 kW for each burner. The proposed technology allows maintaining the high quality of the obtained mineral wool, increasing the performance of the furnace, improving the flexibility of furnace mode control, and improving the environmental performance of the cupola furnace. The method proposed by the present invention makes it possible to reduce the solid fuel consumption in a cupola furnace by up to 50% by replacing the energy obtained from coke combustion with the energy obtained from the combustion of other fuels, without significant changes in the melting process of rock materials and the composition of exhaust gases. Brief Description of the Drawings FIG. 1 shows a diagram of an improved root cupola furnace applying the method according to the invention. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a tuyere of the cupola furnace equipped with a gas-oxygen burner according to the invention. FIG. 3 shows a top view of the arrangement of gas-oxygen burners in the cupola furnace tuyeres. Detailed Description of the Invention Figure 1 shows the device of a coke oven for the production of mineral wool, including fuel-oxygen burners (2) located in tuyeres (1) (see also Figure 2), in which flanges (6) equipped with means for fixing the burners (2) are used. The arrangement of the burners in the tuyeres of the cupola furnace passing through the inner body of the furnace (8) and the outer body of the furnace (9) is shown in Figure 2. The cupola furnace according to the invention has two power sources necessary to melt the feedstock material. Part of the power is obtained from the burning of solid fuel (coke), while the other part is obtained from the burning of liquid or gaseous fuel mixed with oxygen. The design of the fuel-oxygen burner (2) in a cupola (shaft) furnace installation provides the opportunity to operate in different modes. The total heat capacity of the burners can be controlled by changing the volumes of fuel and oxidizers supplied through the channels (3, 4 and 5), and the number of active burners can also be varied. Air blowing is carried out through the gas pipe (7). The total output heat power produced by the burners (2) can be distributed equally among all burners. Moreover, in order to select the most efficient operating mode of the cupola furnace, some burners (2) can optionally be disabled. To ensure a homogeneous melting process, the switching sequence and power of the burners can be controlled according to an algorithm of the relevant program. In order to obtain maximum efficiency from the use of gas-oxygen burners, it is necessary to ensure optimum air flow rate through the tuyeres. As a result of numerous experiments using tuyere cross-sections of different diameters, coke fractions and blowing air volumes, a range of optimum air flow velocities exiting tuyeres for the coke oven has been determined to be in the range of 50 to 65 m/s, preferably 54 to 60 m/s. Using the flow rate outside this range reduces the efficiency of solid fuel combustion: when the flow rate is lower, the oxygen concentration will decrease from the tuyeres towards the center of the furnace, and reaction (2) with less efficient heat release will tend to overtake; On the contrary, the flow rate above the mentioned range will not cause the reaction (l) fraction to increase due to the resistance of the solid fuel layer, however, the pressure inside the furnace will increase, which will cause an unbalanced exit of the melt from the cupola furnace and disruption of the fiber formation process. Using oxygen flux in this range allowed minimizing the volume of oxygen deficient zones where coke combustion is much less efficient. When loading the coke oven, the level of the load/coke mixture is constantly replenished by the continuous filling of rock material and coke pieces. Large pieces of material must be used to ensure sufficient permeability of the loading layer for the hot gases that flow from bottom to top and heat the material to the melting temperature. In addition, when the amount of root decreases, the homogeneity in its distribution also deteriorates. In this case, some distribution of large coke pieces over a section of the cupola furnace may occur inhomogeneously, causing unequal amounts of coke to be formed in the area where different tuyeres are located and disrupting the homogeneity of the melting process. Such irregularities in the melting process can be eliminated by adjusting the burner capacity and activating/deactivating individual burners, that is, by selectively activating individual tuyeres, which increases flexibility in the installation of the cupola furnace. The proposed configuration of the system according to the invention allows equalizing the total power of the system when some burners are turned off at the expense of other burners. If one or two burners are turned off, the total power must be adjusted to compensate for the operation of the other burners. In case of failure of more than two burners, the output power of the other burners should not be increased by more than 400 kW for each burner, this depends on the technical limitations of the burner configuration and tuyer area dimensions. It has been experimentally determined that it is dangerous to adjust the process by disabling the burners to ensure that the process proceeds smoothly. It is more preferable to have the output properly adjusted. The gas-oxygen burner (2) consists of three coaxially arranged tubular channels with centering fins between them: Central channel (oxygen lance) with replaceable injectors designed to inject oxygen at high or low flow rates in the range of 40 to 340 m/s. , center channel for natural gas injection, outer for oxygen injection at a low speed of 40 to 60 m/s. Such a design essentially consists of a circular oxidizing jet at the outside of the fuel stream, where the outer oxygen jet has less momentum than the central fuel jet. The burner (2) is mounted coaxially in the air tuyer (1) of the cupola furnace, along its longitudinal axis, to a depth equal to an outlet inner diameter of the tuyer in the range of 2 to 4 measured from the front edge of the tuyer. If the burner is located deeper (at a distance of more than 47 mm diameter), the flame will open and adversely affect the material in the tuyere. Burner ? When placed less than a diameter of 1.5 mm, the combustion reaction efficiency decreases because the gas/oxygen reaction does not have time to complete. The proposed arrangement essentially allows the creation of a gas-oxygen-air water-cooled burner with a mixing chamber, where all media: natural gas, oxygen and air jet are concentrically mixed in a predetermined fuel/oxidizer ratio to produce a combustion mixture. is injected. When ignited, this fuel-oxygen mixture burns in the tuyer mixing chamber in a jet of excess air, also enriched with oxygen, thus producing high-energy blast gases containing unreacted extra oxygen, which are injected through the tuyer outlet section into the cupola furnace and used in part for heating and melting of rock load materials and It creates gas-oxygen-air combustion products. The excess oxygen of the blast gas air is used to burn solid fuel as the main fuel of the cupola furnace used to melt the charge. Lance oxygen, natural gas and pure burner oxygen are injected concentrically through the burner, and a jet of heated air that can be enriched with oxygen is also fed through the tuyeres. Considering that the burner is located in the tuyer, the three main factors of this system that ensure the stability of the technological mode of melting the charge in the cupola are: 1. The temperature of the spray gas at the outlet of the tuyer 2. The volume and flow rate of the spray gas flowing out of the tuyeres. 3. The flash length resulting from the combustion of natural gas in an oxidizing environment in the mixing chamber. Blast gases are produced by air injection of natural gas in tuyeres and the combustion of pure oxygen in an oxidizing environment. Their basic composition, including N2, 02, COZ, HZO, is constant, but the volume fractions of gases included in the flue gases can vary due to changes in the natural gas and oxygen supply passing through the burner and (oxidizing) air blown through the tuyeres. The high temperature of the spray gases at the exit of the tuyer and the excess oxygen in it negatively affect the structural elements of the tuyer. Locally overheated metal tip and tuyer body begin to actively interact with oxygen, penetrating into both structural elements. As a result, this can lead to furnace fuel degradation, unplanned downtime and expensive repairs. To reduce the negative impact of this factor, the operating regimes of the "Tuyer-gas/oxygen burner" system have been determined experimentally, i.e. the ratio of pure oxygen and natural gas fed to the gas-oxygen burner is kept in the range of 0.9:1 to 1.4:1 respectively, i.e. oxygen A base stoichiometric coefficient is in the range of (1:0.45 to (1:0.7). In this case, some natural gas actively reacts with the oxygen flowing through the burner and burns near its mouth, and the unreacted gas remains in the cupola furnace. Thus, in the process according to the invention, it is possible to select and maintain a constant stoichiometric ratio of the reactants. Moreover, since the burner is located coaxially within the tuyer, its flows are supplied concentrically. It causes the free oxygen to reduce its reactive activity and create a kind of protective effect along the inner diameter of the tuyere. As a result, the negative thermal and chemical impact on the structural elements of the tuyere is reduced. The following were taken into account when calculating the volume and flow rate of the gas outlet blown from the tuyere. When the gas-oxygen burner is operated with 20-307% of the thermal energy obtained from the combustion of solid fuel replacing the energy obtained from the combustion of gaseous fuel, air injection passing through the tuyer. In this case, the volume of exhalation gases at the tuyer outlet will also be 15-25% lower than the initial volume. This leads to a decrease in the blowing gas outflow rate from the tuyeres, i.e. a decrease in spray flexibility. This results in less penetration of oxygen-containing spray gases into the center of the cupola furnace. To solve this problem, the present invention provides a reduced tuyer exit section that provides the required spray gas flow rate in the range of 54 to 60 m/s under the new conditions. In the "Tuyer-Gas-oxygen burner" system, shrinking the tuyer outlet section and reducing the mixing chamber volume has enabled the degree of mixing of the blowing gases between the burner mouth and the tuyer outlet section to be increased, thus ensuring the complete combustion of the fuel remaining in the tuyer mixing chamber and the blast furnace's productivity. As for the flame length resulting from the combustion of natural gas in the mixing chamber, this depends on the distribution of pure oxygen fed for the combustion of natural gas between the central and external oxygen channels of the burner. The volume ratio of oxygen injected through the central channel and the external channel can range from 0.1:1 to 1:1. When oxygen is injected simultaneously through two channels, the mixing density of gaseous fuel with oxygen increases, thus increasing the reaction interaction of natural gas with oxygen. As a result of a series of experiments in which a variable distribution of the oxygen fraction for combustion was used between the channels (3 and 4) of the burner (see Figure 2) and a constant blow of air from the tuyeres, it was found that when oxygen is supplied only from the external channel (3) of the burner, the flame length is 1 of the initial flame length. It has been found that it can be reduced by 37%. During the experiments, the amount of oxygen provided for the combustion of natural gas was distributed to the burner channels (3 and 4) in different ratios (2:1, 1:1), respectively. In case of incomplete gas combustion in the mixing chamber, it has been observed that the flame spreads beyond the tuyer, which has a negative effect on the structural elements of the tuyer due to the reflection of the flame tongues from the pieced coke of the inert boiler located in front of the tuyer. The factors mentioned above provide an important condition for the use of burners located in the tuyere of the cupola furnace for the production of mineral wool - this is to ensure the most homogeneous distribution of heat flows from the burners and air flows from the tuyeres. In this way, the most uniform process is ensured for melting a raw material mixture in a furnace and obtaining a homogenized melt with the required and most stable melting temperature, which is extremely important for the further production of quality fiber.TR TR TR

TR2023/002299 2023-03-01 METHOD FOR PRODUCING MINERAL INSULATION TR2023002299A2 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2023002299A2 true TR2023002299A2 (en) 2023-09-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009532661A (en) Integration of oxyfuel combustion and air fuel combustion
JP5249949B2 (en) Mineral fiber manufacturing method and manufacturing apparatus
EP2329190B1 (en) Method for generating combustion by means of a burner assembly
EP2494274B1 (en) Method of combusting particulate solid fuel with a burner
ZA200404240B (en) Method for the pyrometallurgical treatment of metals, metal melts and/or slags and injection device.
CN101233377B (en) Method for calcination of a material with low NOx emissions
KR20120115158A (en) Method and device for melting melting stock
RU2498949C2 (en) Method of making mineral cotton
JP2010532461A (en) Low-speed multistage combustion for furnace atmosphere control
KR101879895B1 (en) Apparatus and method for heating a blast furnace stove
KR100653029B1 (en) Combustion in a porous wall furnace
CN117366615A (en) Oxy-fuel combustion system and method for melting pellet charge
US4301997A (en) Continuous copper melting furnace
TR2023002299A2 (en) METHOD FOR PRODUCING MINERAL INSULATION
RU2788662C1 (en) Method for production of mineral insulation
KR102012534B1 (en) Controllable solids injection method
EP3824105A1 (en) Improved process and plant for preheating a metal charge fed in continuous to an electric melting furnace
RU2340855C1 (en) Method of hydrocarbon fuel burning in cupola furnace
RU2652044C1 (en) Gas and electric cupola furnace (gecf) for the nonmetallic materials melting
JP2024510016A (en) gas combustion furnace
CN114929904A (en) Improved process and apparatus for preheating metal charge continuously fed into electric melting furnace