UA47464U

UA47464U - Method for baking lump material in shaft furnace

Info

Publication number: UA47464U
Application number: UAU200906042U
Authority: UA
Inventors: Анатолий Иванович Торчинский; Юрий Николаевич Крячок; Александр Анатольевич Сергиенко; Алексей Юрьевич Ляшко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Промгазтехно"; Анатолий Иванович Торчинский
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-02-10

Abstract

A method for baking lump material in shaft furnace includes introduction of gaseous fuel and air for its burning through peripheral and central burners, thermal treatment of material in shaft furnace in sequence in heating, baking and cooling zones, discharge of worked-out furnace gases through the top of the furnace (heating zone). In the shaft furnace one forms counter-flow zones of heating, baking and cooling. To baking zone natural gas and air are supplied through peripheral burners, as such one uses gas-burner devices of diffusion-kinetic type placed in baking zone at least in two levels, and simultaneously natural gas is fed through central burner as gas nozzle of air-cooled beam placed in cooling zone over unloading device. Air is supplied in separate flows. One forms several baking zones in proportion to number of the levels temperature in which is decreased in direction of heating zone. Discharge of worked-out furnace gases if performed along axis of furnace below the upper level thereof.

Description

1: (20-30) відповідно; периферійні газопальникові пристрої дифузійно-кінетичного типу у суміжних ярусах розташовують із зміщенням відносно один одного в коловому напрямку на кут В - ЗвОДМх п) (де Мп відповідно кількість газопальникових пристроїв у ярусі та кількість ярусів) для утворення рівномірного перекриття зон випалу факелами цих пальників і нахиляють на кут 12-14" відносно поперечного перерізу печі; у периферійні газопальникові пристрої дифузійно-кінетичного типу повітря подають вентилятором під тиском 13-25 кПа; периферійні газопальникові пристрої дифузійно-кінетичного типу, які розташовані вище другого ярусу, занурюють по радіусу печі у шар кускового матеріалу на глибину від ОлДв н до ОЛ5Двн,1: (20-30) respectively; peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type in adjacent tiers are arranged with an offset relative to each other in the circular direction at the angle B - ZvODMx n) (where Mp is the number of gas burner devices in the tier and the number of tiers, respectively) to form a uniform overlap of the firing zones with the torches of these burners and tilt at an angle of 12-14" relative to the cross-section of the furnace; peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type are supplied with air by a fan under a pressure of 13-25 kPa; peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type, which are located above the second tier, are immersed along the radius of the furnace in a layer of lump material to a depth from ОЛДвн to ОЛ5Двн,

Шахтна піч, використана для реалізації пропонованого способу, є піччю протиточного типу, що працює на природному газі, який включає подачу матеріалу через завантажувальний пристрій печі за допомогою скіпа, наступне укладання цього матеріалу в піч за допомогою механізму розподілу, поступове нагрівання й випал у зонах підігріву й випалу, надалі охолодження матеріалу в зоні охолодження з наступним вивантаженням його внизу печі за допомогою механізму розвантаження; при цьому паливо (природний газ) подається через периферійні газопальникові пристрої дифузійно-кінетичного типу, розташовані в зоні випалу щонайменше у два яруси, а окиснювачем є повітря, що надходить через низ (або вивантажувальний механізм) шахтної печі, що й рухається нагору в зону випалу, де зустрічається з подаваним природним газом і, згоряючи, рухається нагору.The mine furnace used for the implementation of the proposed method is a countercurrent type furnace, which operates on natural gas, which includes feeding the material through the loading device of the furnace with the help of a skip, then placing this material in the furnace with the help of a distribution mechanism, gradually heating and firing in the heating zones and firing, further cooling of the material in the cooling zone followed by its unloading at the bottom of the furnace using the unloading mechanism; in this case, fuel (natural gas) is supplied through peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type, located in the firing zone in at least two tiers, and the oxidizing agent is air entering through the bottom (or unloading mechanism) of the mine furnace, which moves up into the firing zone , where it meets the supplied natural gas and, burning, moves upwards.

Між сукупністю ознак пропонованого способу і отриманими технічними результатами існує причинно- наслідковий зв'язок.There is a causal relationship between the set of features of the proposed method and the obtained technical results.

Утворення протиточних зон підігріву, випалу і охолодження, подача в зону випалу природного газу і повітря відповідно під тиском 12-20 Па 1525 кПа, а також розподіл газоподібного палива рівномірно у два і більше ярусів за допомогою периферійних газопальникових пристроїв дифузійно-кінетичного типу і через центральне газове сопло під тиском за пропонованими режимами, створення декількох зон випалу пропорційно кількості згаданих ярусів, температуру в яких зменшують в напрямку зони підігріву, відвід відпрацьованих пічних газів по осі печі нижче верхнього її рівня, що відповідає рівню завантаженого в піч кускового матеріалу, щонайменше на величину Нн-05-1 м дає можливість здійснити «м'який» випал: без перепалу, рівномірно по всьому перерізу печі термообробити матеріал, а також без недопалу в центрі печі; все це збільшує вихід якісного вапна, виключає утворення компонентів неповного згоряння природного газу; для інтенсифікації охолодження кускового матеріалу в зоні охолодження з одночасною інтенсифікацією нагрівання в центрі шахтної печі газоподібне паливо вводять за допомогою центрального газового сопла повітряохолоджуваної балки, при цьому процес теплообміну відбувається в такий спосіб: при витіканні газу і повітря з повітряохолоджуваної балки вони прохолоджують гарячий кусковий матеріал, який пройшов термообробку в зоні випалу, газ і повітря під дією розрідження рухаються нагору зони охолодження, наприкінці зони охолодження газ і повітря нагріваються до температури запалення, і запалившись, газоповітряна суміш згоряє в зоні випалу, роблячи термообробку матеріалу, продукти згоряння, рухаючись нагору по шахтній печі і роблячи нагрівання матеріалу, видаляються через пристрій відбору, розташований у верхній частині по осі печі, який заглиблюється у шар кускового матеріалу на глибинуFormation of countercurrent heating, firing and cooling zones, supply of natural gas and air to the firing zone under a pressure of 12-20 Pa and 1525 kPa, respectively, as well as distribution of gaseous fuel evenly in two or more tiers with the help of peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type and through the central gas nozzle under pressure according to the proposed modes, creation of several firing zones in proportion to the number of the mentioned tiers, the temperature of which is reduced in the direction of the heating zone, exhaust of furnace gases along the axis of the furnace below its upper level, which corresponds to the level of the piece material loaded into the furnace, at least by the amount Нн-05-1 m makes it possible to carry out "soft" firing: without overfiring, to heat-treat the material evenly across the entire section of the furnace, and also without underfiring in the center of the furnace; all this increases the output of high-quality lime, excludes the formation of components of incomplete combustion of natural gas; to intensify the cooling of lump material in the cooling zone with simultaneous intensification of heating in the center of the mine furnace, gaseous fuel is injected using the central gas nozzle of the air-cooled beam, while the heat exchange process occurs in the following way: when gas and air flow out of the air-cooled beam, they cool the hot lump material, which has undergone heat treatment in the firing zone, gas and air under the effect of rarefaction move up the cooling zone, at the end of the cooling zone, the gas and air heat up to the ignition temperature, and after igniting, the gas-air mixture burns in the firing zone, making heat treatment of the material, combustion products, moving up the mine furnace and heating the material, are removed through a selection device located in the upper part along the axis of the furnace, which goes deep into the layer of lumpy material

Н-(051) м, з метою додавання напрямку продуктам згоряння від периферії до центру шахтної печі, що приводить до більш інтенсивного нагрівання кускового матеріалу саме у центрі шахтної печі. При цьому шаром матеріалу, що лежить над пристроєм відбору, створюється герметичний затвор від попадання в пристрій відбору холодного повітря, що присмоктується через нещільності завантажувального пристрою. Якщо глибина цього шару менше 0,5м, то відбувається інтенсивне підсмоктування холодного атмосферного повітря через нещільності завантажувального пристрою, що призводить до перевантаження димососа, погіршення аеродинаміки печі, зменшення об'єму продуктів згоряння, які попадають у центр печі, внаслідок чого значно знижується коефіцієнт корисної дії шахтної печі. Якщо глибина згаданого шару більш 1м, то збільшується частка матеріалу, що не приймала участь в теплообмінному процесі.H-(051) m, in order to add a direction to the combustion products from the periphery to the center of the mine furnace, which leads to a more intensive heating of lump material in the center of the mine furnace. At the same time, the layer of material lying above the selection device creates a hermetic seal against cold air entering the selection device, which is sucked in through the leaks of the loading device. If the depth of this layer is less than 0.5 m, then there is an intensive suction of cold atmospheric air due to the leakage of the loading device, which leads to an overload of the smoke extractor, deterioration of the aerodynamics of the furnace, a decrease in the volume of combustion products that enter the center of the furnace, as a result of which the useful coefficient is significantly reduced actions of the mine furnace. If the depth of the mentioned layer is more than 1 m, then the proportion of the material that did not participate in the heat exchange process increases.

Для периферійних пальників тиск природного газу в запропонованому діапазоні 12-20Ппа і первинного повітря 15-25 кПа обумовлено підтриманням значної швидкості струменю газоповітряної суміші, витікаючого із пальника, що призводить до інтенсифікації теплообміну при нагріванні матеріалу, до глибшого проникнення струменю пальника в глибину печі, до інтенсифікації процесу змішування природного газу і окіснювача і, таким чином, виключає утворення компонентів неповного згоряння. Висока швидкість обумовлює інтенсивне охолодження конструктивних вузлів пальників, які знаходяться під дією високих температур, і, таким чином, продовжують термін їх експлуатації.For peripheral burners, the pressure of natural gas in the proposed range of 12-20Ppa and primary air of 15-25 kPa is due to the maintenance of a significant speed of the jet of the gas-air mixture flowing from the burner, which leads to the intensification of heat exchange during heating of the material, to a deeper penetration of the jet of the burner into the depth of the furnace, to intensification of the process of mixing natural gas and oxidizer and, thus, excludes the formation of components of incomplete combustion. The high speed determines the intensive cooling of the structural units of the burners, which are under the influence of high temperatures, and thus prolongs their service life.

В той же самий час при виході за зазначені інтервали подаваемого на периферійні пальники тиску газу і повітря процес горіння природного газу з повітрям наближається чи до кінетичного, чи до дифузійного.At the same time, when the pressure of gas and air supplied to the peripheral burners exceeds the indicated intervals, the process of burning natural gas with air approaches either kinetic or diffusion.

Вище наведене викладемо на прикладах. Так, якщо тиск природного газу буде більше за 20кПа, а тиск повітря буде більше за 2,5кПа, то відбувається наступне: газ і повітря стікають з газопальникового пристрою з великою швидкістю; велика швидкість призводить до інтенсивного змішування газа і повітря; крім того, газоповітряна суміш з великою швидкістю стикається з кусковим матеріалом, що підсилює процес змішування.The above will be explained using examples. So, if the pressure of natural gas is more than 20 kPa, and the air pressure is more than 2.5 kPa, then the following happens: gas and air flow from the gas burner device at a high speed; high speed leads to intensive mixing of gas and air; in addition, the gas-air mixture collides with lumpy material at high speed, which enhances the mixing process.

Тобто процес горіння становиться близьким до кінетичного, за рахунок чого в області, прилеглий до пальників, розвиваються великі температури, що призводить до перегріву в цій області матеріалу, футеровки печі, металевих частин газопальникових пристроїв. Матеріал перепалюється, вірогідність «зварів» збільшується, ресурс футеровки і пальників зменшується. Все це призводить до дестабілізації параметрів експлуатації шахтної печі.That is, the combustion process becomes close to kinetic, due to which high temperatures develop in the area adjacent to the burners, which leads to overheating of the material, furnace lining, and metal parts of gas burner devices in this area. The material is overheated, the probability of "welds" increases, the resource of the lining and burners decreases. All this leads to destabilization of the operation parameters of the mine furnace.

Якщо тиск природного газу буде менше за 12кПа, а тиск повітря буде менше за 1,5кПа, то швидкості стікаючої з газопальникового пристрою газоповітряної суміші будуть незначні, що призводить до поганого змішування природного газа і повітря: останнє обумовлює утворення компонентів неповного згорання, як ознака дифузійного процесу горіння. В результаті процес горіння затягується, довжина зони випалу збільшується, довжина зони підігріву зменшується, температура відпрацьованих пічних газів збільшується - все це призводить до збільшення питомих витрат природного газу.If the pressure of natural gas is less than 12 kPa, and the pressure of air is less than 1.5 kPa, then the velocities of the gas-air mixture flowing from the gas burner device will be insignificant, which leads to poor mixing of natural gas and air: the latter causes the formation of components of incomplete combustion, as a sign of diffusion combustion process. As a result, the combustion process is delayed, the length of the firing zone increases, the length of the heating zone decreases, the temperature of the exhaust gases increases - all this leads to an increase in the specific consumption of natural gas.

Для центрального пальника повітряохолоджуваної балки тиск природного газу в запропонованому діапазоніFor the central burner of the air-cooled beam, the pressure of natural gas is in the proposed range

1-4 «Паї повітря 01-10 кПа обумовлено підтриманням низької швидкості витікаючого газу і окиснювача для того, щоб ці потоки змішалися якомога повільніше і не загорялися в зоні охолодження. При цьому газ і повітря подають відокремленими потоками, щоб підсилити вищезгадану ціль, а саме: щоб ці потоки зустрілися якомога пізніше і не загорялися в зоні охолодження.1-4 "Air ratio of 01-10 kPa is due to maintaining a low speed of the escaping gas and oxidizer so that these streams mix as slowly as possible and do not catch fire in the cooling zone. At the same time, the gas and air are supplied in separate streams to reinforce the above-mentioned goal, namely, that these streams meet as late as possible and do not catch fire in the cooling zone.

Для центрального пальника повітряохолоджуваної балки якщо тиск газу буде більше за 4кПа, а тиск повітря буде більше за 1,0кПа, то відбувається більш інтенсивне змішування газу і повітря, газоповітряна суміш загоряється раніше, тобто нижче до балки, в результаті чого температура в області прилеглій до повітряохолоджуваної балки підвищується, що може привести до руйнування її конструкції. Але якщо тиск газу буде менше за їкПа, а тиск повітря буде менше за 0,1кПа, то за рахунок низьких швидкостей витікаючих струменів газу і повітря повітряохолоджувана балка не виконує своїх функцій як охолоджувача вапна.For the central burner of an air-cooled beam, if the gas pressure is greater than 4 kPa, and the air pressure is greater than 1.0 kPa, then more intense mixing of gas and air occurs, the gas-air mixture ignites earlier, that is, lower to the beam, as a result of which the temperature in the area adjacent to of the air-cooled beam rises, which can lead to the destruction of its structure. But if the gas pressure is less than 1kPa, and the air pressure is less than 0.1kPa, then due to the low velocities of the flowing gas and air jets, the air-cooled beam does not perform its functions as a cooling lime.

Створення декількох зон випалу (щонайменше двох), а також подача газу в центральний пальник і в зону підігріву дає можливість розподілити теплову потужність по висоті шахтної печі, не мати концентрації теплоти і теплового удару на матеріал в якомусь одному шарі печі, що обумовлює так названий «м'який» випал - без перепалу. п - . под (12--15)Двн ; ри найкращих варіантах реалізації способу створюють зону охолодження довжиною і зони випалу, кожна довжиною - (075 М)Двн. Від величини зони охолодження залежить коефіцієнт корисної дії шахтної печі. Якщо висота зони охолодження буде менше 12 Двн, то частина теплоти буде губитися з кусковим матеріалом, що залишає піч, через його високу температуру, що обумовлено зменшенням площі теплообміну.The creation of several firing zones (at least two), as well as the supply of gas to the central burner and to the heating zone, makes it possible to distribute the thermal power along the height of the mine furnace, not to have a concentration of heat and a thermal shock on the material in some one layer of the furnace, which causes the so-called " "soft" firing - without overburning. n - under (12--15) Dvn ; In the best implementation options of the method, a cooling zone with a length of 075 m and a firing zone are created, each with a length of (075 M) Dvn. The efficiency of the mine furnace depends on the size of the cooling zone. If the height of the cooling zone is less than 12 Dvn, then part of the heat will be lost with the lumpy material leaving the furnace due to its high temperature, which is due to the reduction of the heat exchange area.

Якщо висота зони охолодження буде більше 1зДвн, то буде знижена теплообмінна поверхня зони випалу, що призведе до зниження ступеню декарбонізації вапна. При цьому кількість природного газу (Во). що подають через центральний пальник у вигляді газового сопла повітряохолоджуваної балки, визначається з наступноїIf the height of the cooling zone is greater than 1 zDvn, the heat exchange surface of the firing zone will be reduced, which will lead to a decrease in the degree of lime decarbonization. At the same time, the amount of natural gas (Vo). supplied through the central burner in the form of a gas nozzle of an air-cooled beam, is determined from the following

Вг - гі . 4(Дв в «вро З 7(Дв пт у. 2 2 х залежності Двн Двн ; (де ВГ. сумарна витрата газу на піч, м3/год.; Двн. внутрішній діаметр печі, м); у центральний пальник у вигляді газового сопла повітряохолоджуваної балки подачу природного газу і повітря здійснюють у співвідношенні 1:(20 530) відповідно. Якщо кількість подаваного в зону в вві злиття, г-Абг317И7789 . де Да охолодження газу буде менше ніж ВН , то знизиться ступінь декарбонізації вапна в центріUgh. 4(Dv in «vro Z 7(Dv pt u. 2 2 x dependences Dvn Dvn ; (where VG. total gas flow per furnace, m3/h.; Dvn. inner diameter of the furnace, m); in the central burner in the form of gas the nozzles of the air-cooled beam supply natural gas and air in a ratio of 1:(20,530), respectively. If the amount supplied to the zone in the confluence, g-Abg317Й7789. where Da gas cooling will be less than ВН, then the degree of lime decarbonization in the center will decrease

Вг - ве/ -. чор, . що . . да печі; якщо кількість подаваного в зону охолодження газу буде більше ніж ВН то у відпрацьованих пічних газах можуть з'явитися компоненти неповного згоряння природного газу. Якщо кількість подаваного в зону охолодження повітря буде менше ніж 1:20, то матеріал гірше прохолоджується, а у відпрацьованих пічних газах можуть з'явитися компоненти неповного згоряння природного газу. Якщо кількість подаваного в зону охолодження повітря буде більше, ніж 1:30, то дещо збільшуються втрати теплоти з відпрацьованими пічними газами, які залишають шахтну піч. Периферійні газопальникові пристрої дифузійно- кінетичного типу у суміжних ярусах розташовують із зміщенням відносно один одного в коловому напрямку на кутVg - ve/ -. hell, what . . to the oven; if the amount of gas supplied to the cooling zone is greater than HV, components of incomplete combustion of natural gas may appear in the spent furnace gases. If the amount of air supplied to the cooling zone is less than 1:20, the material is cooled worse, and the components of incomplete combustion of natural gas may appear in the spent furnace gases. If the amount of air supplied to the cooling zone is greater than 1:30, then heat losses with spent furnace gases that leave the mine furnace increase somewhat. Peripheral gas burner devices of the diffusion-kinetic type in adjacent tiers are arranged with an offset relative to each other in the circular direction by an angle

В-360 Дмхпп), (де Мп відповідно кількість газопальникових пристроїв у ярусі та кількість ярусів) для утворення рівномірного перекриття зон випалу факелами цих пальників і нахиляють на кут 12-14" відносно поперечного в- 360 перерізу печі. Розворот ярусів відносно один одного на кут М.п дає можливість більш рівномірно прогріти весь поперечний переріз шахтної печі.В-360 Dmkhpp), (where MP is the number of gas burner devices in a tier and the number of tiers, respectively) to form a uniform overlap of the firing zones with the torches of these burners and tilt at an angle of 12-14" relative to the cross section of the furnace in 360. Reversal of the tiers relative to each other on the M.p angle makes it possible to more evenly heat the entire cross-section of the mine furnace.

Нахил газопальникових пристроїв на 12147 відносно поперечного перерізу печі виключає попадання кускового матеріалу у ці пристрої, що може привести до порушення процесу горіння газоповітряної суміші. При збільшенні кута більш, ніж зазначено, знижується далекобійність стікаючого струменя газоповітряної суміші.The inclination of the gas burner devices at 12147 relative to the cross-section of the furnace excludes the ingress of lumpy material into these devices, which can lead to disruption of the combustion process of the gas-air mixture. When the angle is increased more than specified, the range of the flowing stream of the gas-air mixture decreases.

Для найбільшого ККД шахтної печі існує оптимальна відстань між ярусами периферійних пальників. Якщо зазначена відстань буде менш 075Двн то це може призвести до одночасного місцевого перегріву і загального недогріву матеріалу за рахунок зменшення площі теплообміну. Якщо ж ця відстань буде більш МАДвн, то можливе зниження температури матеріалу в печі за рахунок втрат теплоти через бічні стіни шахтної печі, через надмірне збільшення площі теплообміну.For the greatest efficiency of the mine furnace, there is an optimal distance between the tiers of peripheral burners. If the specified distance is less than 075Dvn, it can lead to simultaneous local overheating and general underheating of the material due to the reduction of the heat exchange area. If this distance is greater than MADvn, it is possible to decrease the temperature of the material in the furnace due to heat loss through the side walls of the shaft furnace, due to an excessive increase in the heat exchange area.

Газопальникові пристрої третього і наступних ярусів шахтної печі можливо поглиблювати по радіусу в шар кускового матеріалу, тому що на зазначених рівнях шахтної печі не розвиваються великі температури, які б могли вивести з ладу ці пристрої. Проте при збільшенні важеля більш (01 015)Двн навантаження, яким підлягають ці пристрої під тиском шару кускового матеріалу, можуть порушити їхню цілісність.Gas burner devices of the third and subsequent levels of the mine furnace can be deepened along the radius into a layer of lumpy material, because high temperatures that could disable these devices do not develop at the specified levels of the mine furnace. However, when the lever is increased more than (01 015)Dvn loads to which these devices are subjected under the pressure of a layer of lumpy material, may violate their integrity.

Пропонований спосіб випалу проілюстровано кресленнями, де представлено загальний вигляд шахтної печі, за допомогою якої може бути здійснено спосіб випалу кускового матеріалу.The proposed method of firing is illustrated by drawings showing the general view of a mine furnace, which can be used to perform the method of firing lumpy material.

Шахтна піч для випалу кускового матеріалу містить футеровану шахту 1 із завантажувальним 2 і розвантажувальним 7 пристроями, установленими на верхньому та нижньому рівнях шахти, периферійні 9 і центральний 8 пальники з утворенням зон підігріву 3, випалу 4, 5 і охолодження 6, димосос 11, пристрій для відводу пічних відпрацьованих газів 10, вентилятор 12 подачі повітря на пальники, газопровод 13, периферійні пальники 9, в якості яких використовують газопальникові пристрої дифузійно-кінетичного типу, розташовані в зонах випалу 4 і 5 щонайменше у два яруси, а центральний пальник З виконано у вигляді газового сопла повітряохолоджуваної балки, розташованої у зоні охолодження 6 над розвантажувальним пристроєм 7 співвісно печі, при цьому пристрій для відводу пічних відпрацьованих газів 10 розташовано теж співвісно печі і нижче верхнього рівня завантаженого в піч кускового матеріалу якнайменше на величину Нову, периферійні й д-- й й й пальники 9 встановлені з кроком по колу (02 тО)Двн у кожному ярусі для утворення рівномірного перекриття факелами цих пальників поперечного перерізу зон випалу 4 і 5; довжина зони охолодження б складає 12--1 2. 75-41 не й її )Двн. довжина кожної із зон випалу 4, 5 - (075 л)Двн. периферійні пальники 9 у суміжних ярусах розташовані із зміщенням відносно один одного в коловому напрямку на кут В - зво ДМхп) (де Мп відповідно кількість периферійних пальників 9 у ярусі та кількість ярусів) для утворення рівномірного перекриття факелами цих пальників 9 зон випалу 4, 5 і нахилені на кут 12-14" відносно поперечного перерізу печі; периферійні пальники 9, які розташовані вище другого ярусу - у зоні підігріву 3, занурені по радіусу печі у шар кускового матеріалу на 1-04 й - - й глибину (01 015)Двн У футеровану шахту 1 завантажується вапняк (або інший кусковий матеріал) через завантажувальний пристрій 2, який проходить через піч зверху вниз, піддаючись термообробці в кілька стадій, а саме: - попередній підігрів у зоні підігріву 3; - інтенсивне нагрівання в першій зоні випалу 4 з максимальною дисоціацією карбонатів при максимальній температурі 1100-12002С; - інтенсивне нагрівання у другій зоні випалу 5 для остаточної дисоціації карбонатів при температурі дисоціації 95010002; - примусове охолодження повітрям в зоні охолодження 6 від центрального пальника 8 повітряохолоджуваної балки із центральним газовим соплом.The mine furnace for burning lumpy material contains a lined mine 1 with loading 2 and unloading 7 devices installed on the upper and lower levels of the mine, peripheral 9 and central 8 burners with the formation of heating zones 3, firing 4, 5 and cooling 6, a smoke extractor 11, a device for the removal of furnace exhaust gases 10, fan 12 for air supply to the burners, gas pipeline 13, peripheral burners 9, for which gas burner devices of the diffusion-kinetic type are used, located in firing zones 4 and 5 in at least two tiers, and the central burner Z is made in in the form of a gas nozzle of an air-cooled beam, located in the cooling zone 6 above the unloading device 7 coaxially with the furnace, while the device for removing furnace exhaust gases 10 is also located coaxially with the furnace and below the upper level of the piece material loaded into the furnace by as little as possible the value of Nova, peripheral and d-- y y y burners 9 are installed with a step around the circle (02 tO)Dvn in each tiers for the formation of a uniform overlap with the torches of these burners of the cross-section of firing zones 4 and 5; the length of the cooling zone b is 12--1 2. 75-41 not its )Dvn. length of each firing zone 4, 5 - (075 l) Dvn. peripheral burners 9 in adjacent tiers are located with an offset relative to each other in the circular direction by the angle B - zvo DMkhp) (where Mp is the number of peripheral burners 9 in the tier and the number of tiers, respectively) to form a uniform overlapping of the firing zones 4, 5 and 9 by the torches of these burners 9 inclined at an angle of 12-14" relative to the cross-section of the furnace; peripheral burners 9, which are located above the second tier - in the heating zone 3, are immersed along the radius of the furnace in a layer of lumpy material to a depth of 1-04 y - - y (01 015)Dvn U limestone (or other lumpy material) is loaded into the lined mine 1 through the loading device 2, which passes through the furnace from top to bottom, undergoing heat treatment in several stages, namely: - preheating in the heating zone 3; - intensive heating in the first firing zone 4 with maximum by dissociation of carbonates at a maximum temperature of 1100-12002C; - intense heating in the second firing zone 5 for the final dissociation of carbonates at a dissociation temperature of 950-1000 2; - forced air cooling in the cooling zone 6 from the central burner 8 of the air-cooled beam with a central gas nozzle.

Охолоджений вапняк видаляють із печі за допомогою розвантажувального пристрою 7.Cooled limestone is removed from the furnace using the unloading device 7.

Газоподібне паливо (суміш природного газу з повітрям) уводять у шахтну піч розосереджено за допомогою периферійних пальників 9 у вигляді двопровідних швидкісних газопальникових пристроїв дифузійно-кінетичного типу, встановлених у кілька ярусів (на малюнку показано три яруси, що у виробничій практиці зустрічається переважно) і за допомогою центрального пальника 8 - газового сопла повітряохолоджуваної балки. Рівномірний розподіл теплової потужності по периферії печі досягається розташуванням периферійних пальників 9 із кроком д-- - й й й (02 т ОЗ)Двн Гарантований випал матеріалу в центрі печі забезпечується подачею природного газу через центральний пальник 8 - газове сопло повітряохолоджуваної балки - З витратою в - ву 1..КдДвп-1) -в» 1. .З7(Двп-1) ин В 2 т Г даGaseous fuel (a mixture of natural gas and air) is injected into the mine furnace in a distributed manner with the help of peripheral burners 9 in the form of two-wire high-speed gas burner devices of the diffusion-kinetic type, installed in several tiers (the figure shows three tiers, which is mostly found in production practice) and using the central burner 8 - gas nozzle of the air-cooled beam. The uniform distribution of thermal power on the periphery of the furnace is achieved by the arrangement of peripheral burners 9 with a step d-- - y y y (02 t ОЗ)Dvn Guaranteed burning of the material in the center of the furnace is ensured by the supply of natural gas through the central burner 8 - gas nozzle of the air-cooled beam - With consumption in - vu 1..KdDvp-1) -v» 1. .Z7(Dvp-1) in V 2 t G da

Двн вн , а інтенсивне охолодження матеріалу в зоні випалу обумовлене подачею газу і повітря в співвідношенні 1 цего 3)Dvn vn , and intensive cooling of the material in the firing zone is due to the supply of gas and air in the ratio of 1 to 3)

Нахил бічних периферійних пальників 9 на 12147 виключає влучення кускового матеріалу під струмінь факела периферійних пальників 9, що, у свою чергу, виключає локальний їхній перегрів, а також областей кладки, що прилягають до них, а можливість поглиблення периферійних пальників 9 третього й більш високих ярусів у глиб печі інтенсифікує нагрівання кускового матеріалу в центрі шахтної печі.The inclination of the lateral peripheral burners 9 by 12147 excludes the impact of lumpy material under the torch jet of the peripheral burners 9, which, in turn, excludes their local overheating, as well as the masonry areas adjacent to them, and the possibility of deepening the peripheral burners 9 of the third and higher tiers deep into the furnace intensifies the heating of lump material in the center of the shaft furnace.

Природний газ через газопровід 13 у периферійні пальники 9 подається під тиском 12-20 кПа, у центральний пальник 8 - під тиском 1-4 кПа. Повітря вентилятором 12 подається у периферійні пальники 9 під тиском 15-25 кПа, у центральний пальник 8 - під тиском бло кПа. Теплоносій для нагрівання і випалу утворюється шляхом змішування з природним газом первинного повітря, що подається вентилятором 12 через периферійні пальники 9, центральний пальник 8, і вторинного повітря, що подається з надлишком у центральний пальник 8, що служить вторинним повітрям для периферійних пальників 9.Natural gas is supplied through the gas line 13 to the peripheral burners 9 under a pressure of 12-20 kPa, to the central burner 8 - under a pressure of 1-4 kPa. Air is supplied by the fan 12 to the peripheral burners 9 under a pressure of 15-25 kPa, to the central burner 8 - under a pressure of 10 kPa. The heat carrier for heating and burning is formed by mixing with natural gas the primary air supplied by the fan 12 through the peripheral burners 9, the central burner 8, and the secondary air supplied with an excess to the central burner 8, which serves as secondary air for the peripheral burners 9.

Часткова подача в піч первинного і вторинного повітря реалізує принцип дифузійно-кінетичного горіння газоповітряної суміші, як найбільш оптимального для шахтних печей.Partial supply of primary and secondary air to the furnace implements the principle of diffusion-kinetic combustion of the gas-air mixture, as the most optimal for mine furnaces.

Спосіб, який заявляється, переважно реалізується в шахтних печах, у яких тільки периферійне введення паливної суміші в робочий простір печі не може забезпечити ефективність процесу випалу, тобто в печах циліндричного типу з діаметром від 2м до З3,8м і корисною висотою не менше 18м.The proposed method is mainly implemented in mine furnaces, in which only the peripheral introduction of the fuel mixture into the working space of the furnace cannot ensure the efficiency of the firing process, that is, in cylindrical furnaces with a diameter from 2m to 3.8m and a useful height of at least 18m.

Теплоносій (продукти згоряння), проходячи назустріч матеріалу, термообробляє його і видаляється за допомогою тяги димососа 11 через пристрій для відводу пічних відпрацьованих газів 10, розташований в центрі шахтної печі під шаром кускового матеріалу на глибині Нн-05-1 м для зменшення підсмоктування атмосферного повітря через завантажувальний пристрій 2. - 12--1 -50- .The heat carrier (combustion products), passing towards the material, heat-treats it and is removed with the help of the draft of the smoke extractor 11 through the device for the removal of furnace exhaust gases 10, located in the center of the mine furnace under the layer of lumpy material at a depth of Нн-05-1 m to reduce the suction of atmospheric air through the loading device 2. - 12--1 -50- .

Одержане вапно, пройшовши зону охолодження 6 висотою (5 5)Двн ,» прохолоджується до 1-50-80 с вивантажується за допомогою вивантажувального пристрою 7.The obtained lime, after passing through the cooling zone 6 with a height of (5 5)Dvn, is cooled for 1-50-80 s and unloaded using the unloading device 7.

! ди ва ВЕС я стик ду пет п ее ДК МИ шин хи ши Й! dy va VES i stik du pet p ee DK MY shin hy shi Y

Рея СА Об ля. Ід і п яри, Лк шва чИЛЕ Ще меж ами ви виття в и: НИ Шо ачReya SA Ob la. Id and pary, Lk shva chile Still mezh ami you howl in y y: NI Sho ach

ПІЦУ и ря 0-01 п чи гіPIZZA and rya 0-01 p or gi

Попит п и ІНКDemand p i Inc

КН і | ТЯ, і ГАННА Бе ! БК Бкцк З ШТKN and | She and Hanna Be! BK Bcksk Z SHT

ВІ ХУWEE HU

Фіг.Fig.