SU898241A1 - Способ сжигани топлива во вращающейс печи - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к получению прокаленных углеродсодержащих материалов и может быть использовано в электродной и электроугольной промышленности при высокотемпературной обработке сырьевых материалов во вращающихс  печах.

Известен способ сжигани  топлива в промышленной печи, включающий подачу в топочный объем струи топлива и струи кислорода в одном направлении и потока воздуха, по которому струю кислорода подают со звуковой или со сверхзвуковой скоростью через поток воздуха под острым углом к струе топлива ij.

Однако при сжигании топлива по известному способу зона горени  располагаетс  в печи на сравнительно близком рассто нии от входа в топочный объем и имеет ограниченную длину, oпpeдefl eмyю в основном дальнобойностью топливной и кислородной струй. Поэтому предлагаемый способ сжигдли 

.топлива малоэффективен в тех случа х,, когда необходимо наличие в печи прот женной высокотемпературной зоны, что требуетс , например при прокаливании углеродсодержащих материалов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ тепловой обработки сырьевых материалов , например в подготовительной зоне вращающейс  печи, включающий распределенную подачу и сжигание топлива и воздуха по длине зоны, по которому топливо сжигают в слое футеровки с возрастающей в направлении движени  материала интэнсивностью{ 2 .

Однако известный способ не предусматривает вовлечение воздуха, подсасываемого через уплотнени  в рабочее пространство печи, в процессе горени  вводимого в печь топлива. В случае осуществлени  высокотемпературной обработки углеродсодержащих материалов во вращающейс  печи, под .сасываемый воздух, проход  над расI каленным материалом, вызывает его значительный угар. Кроме того, неравномерные раздача и сжигание топли ва по длине зо ы прокаливани  не позвол ет обеспечить достаточно однородную тепловую обработку прокаливае мого материала. Целью изобретени   вл етс  снижение угара обрабатываемого материала и повышение однородности его. теплово обработки путем полного вовлечени  в процесс горени  топлива подсасываемого в печь воздуха. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу сжигани  топлива во вращающейс  печи при прокаливании углеродсодержащих материалов, включающему распределенную подачу и сжигание топлива и воздуха по длине зоны прокаливани  печи, топливо подают в зону прокаливани  с одинаковой интенсивностью,а подачу воздуха осуществл ют в начало зоны прокаливани  в стехиометрическом соотношении с вводимым в эту часть зоны топливом и уменьшают его по ходу движени  материала от начала зоны прокаливани  к ее концу в 1,1-1,7 раза от стехиометрического соотношени . При прокаливании углеродсодержащих материалов во вращающихс  печах наблюдаетс  угар обрабатываемого материала . Одной из главных причин высокого угара материала  вл етс  неорганизованный подсос в печь воздуха поступающего в нее через многочислен ные уплотнени . Так, посто нными источниками поступлени  воздуха  вл ют с  неплотности сопр жени  гор чей и холодной головок печи с вращающимс  барабаном, а также гор чей головки с холодильником. Особенно большое количество воздуха поступает в печь через разгрузочное отверстие холодильника . Проход  над раскаленным ма териалом в зоне прокаливани , подсосанный воздух вызывает его значитель ный угар. По предлагаемому способу дл  сжигани  вводимого в печь топлива предусматриваетс  использование не толь ко организованно подаваемого в печь по длине зоны прокаливани  воздуха, но и активное использование подсасываемого воздуха. Так как подсосанный воздух постепенно расходуетс  на горение топлива, то подачу организованно вводимого в печь воздуха измен ют по длине зоны прокаливани , подава  его в меньшем количестве ближе к месту поступлени  неорганизованного воздуха в печь. В зависимости от фактической величины подсосов воздуха во вращающуюс  печь, подачу организованно вводимого в печь воздуха уменьшают от начала зоны прокаливани  к ее концу в 1,11 ,7 раза. Чем больше величина подсосов, тем значительней снижают подачу воздуха по длине зоны прокаливани  к ее концу . Из практики эксплуатации прокалочных вращающихс  печей известно, что минимальные подсосы в печь составл ют -5 и не могут быть заметно уменьшены даже за счет значительного усложнени  конструкций уплотнений. С другой стороны при поступлении в печь неорганизованного воздуха в большем количестве, чем 20% от всего необходимого дл  горени  вводимого в печь топлива, резко возрастает угар материала , процесс прокаливани  становитс  неуправл емым, нарушаетс  однородность тепловой обработки материала по длине печи, а в итоге снижаютс  технико-экономические и качественные показатели процесса прокаливани . Таким образом, если уменьшить подачу воздуха по длине прокаливани  менееiчем в 1,1 раза, то в соответствии с вышеизложенным в печь подаетс  избыточный воздух, что вызывает угар части прокаливаемого материала. В случае же уменьшени  подачи воздуха дл  полного сгорани  вводимого в печь топлива в ней в допустимом режиме эксплуатации будет заведомо недостаточно . При этом величина подсосов в 5% соответствует уменьшению подачи воздуха в 1,1 раза в 20 - в 1,7 раза. Раздача и сжигание топлива во вращающейс  печи позвол ет получить равномерное распределение температур по длине зоны прокаливани , что особенно важно при прокаливании углеродсодержащих материалов. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. Вращающуюс  печь дл  прокаливани  углеродсодержащих материалов по длине зоны прокаливани  оборудуют газогорелочными устройствами, обеспечивающими равномерную подачу и сжига|ние , например, газообразного топли ва , а также подачу воздуха, организованно вводимого в область горени  газа. Обеспечивающие указанные услови  сжигани  газа газогорелочные устройства могут быть смонтированы на корпусе печи (совместно с соответ ствующими устройствами коммутации и подвода к ним газа и воздуха или j«e расположены и соответствующим образом сориентированы на консольно размещенном в печи водоохлаждаемом газовоздушном коллекторе. Организаци  сжигани  газа над поверхностью обрабатываемого материала позвол ет оттеснить продуктами его горени  подсасываемый в печь воздух от поверхности раскаленного материала и тем самым создать ему по длине высокотемпературной зоны своеобразную аэродинамическую защиту. При работе печи прокаливаемый материал последовательно проходит от загрузочного торца печи в зону сушки и нагрева и попадает в зону прокаливани , температура в которой поддерживаетс  на уровне 1250-1 00 С. Нагрев материала обеспечиваетс  сжиганием истекающего из сопел газогорело ного устройства газа с использованием дл  горени  как opraHH3OBajHHo вво

димого в печь через газогорелочное устройство, так и подсасываемого воздуха . При этом расход газа через отдельные сопла устанавливают одинаковым , а воздух подают с возрастающей интенсивностью по ходу движени  продуктов горени  в печи.

Применительно к вращающейс  печи, имеющей длину 42 м и характеризуемой 10-метровой зоной прокаливани , разработан проект многосоплового газогорелочного устройства, реализующего предлагаемый способ. Газогорелочное устройство длиной 10 м консольно закреплено к гор чей головке печи. Оно имеет 0 газовоздушных сопел, равномерно размещенных по длине горелки, чем обеспечиваетс  достаточна  однородность тепловой обработки материала по длине зоны прокаливани . Общий расход газа составл ет kQO мЗ/ч. Дл  сжигани  вводимого в печь газа необходимо 4000 м Тч воздуха. Испытани  печи показали, что подсосы в нее воздуха через уплотнени  составл ют пор дка 600 MV4, что составл ет 15 от общего количества необходимого воздуха. В соответствии с предлагаемым способом тепловой обработки подадиаметров воздушных сопел.

Существующа  практика прокаливани  углеродсодержащих материалов во вращающихс  печах показывает, что их угар составл ет 20-25%о Теплова  обработка этих материалов по предлагаемому способу позвол ет снизить величину угара на , что позвол ет увеличить выход прокаленного материала на 1-2%.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ сжигани  топлива во вращающейс  печи при прокаливании углеродсодержащих материалов, включающий распределенную подачу и сжигание топлива и воздуха по длине зоны прокаливани  печи, отличающийс  тем, что, с целью снижени  угара обрабатываемого материала и повышени  однородности его тепловой обработки путем полного вовлечени  в процесс горени  топлива подсасываемого в печь воздуха, топливо подают в зону прокаливани  с одинаковой интенсивностью , а подачу воздуха осущестчу газа через отдельные сопла устанавливают равной 10 . Подачу воздуха через отдельные сопла устанавливают разной, а именно, равномерно уменьшаемой от начала зоны прокаливани  к ее концу с учетом того, что от места выгрузки в процесс струйного горени  газа активно вовлекаетс  подсосанный воздух. По длине зоны прокаливани  подсосанный воздух будет расходоватьс  и поэтому организованную подачу воздуха через сопла горелки постепенно измен ют. В данном случае через первое от места выгрузки материала из печи сопло следует подать на 100 м-/ч воздуха, как следует из стехиометрии, а 70 , чтосоответствует значению коэффициента избытка воздуха 0,7. Через второе сопло подают 72 MV4 и т.д. Через последнее сопло подают 99 воздуха, что соответствует значению коэффициента избытка воздуха примерно равной 1,0. в данном случае подачу воздуха по длине зоны прокаливани  уменьшают в 1, раза. Регулирование расхода воздуха через отдельные сопла осуществл ют , например, соответствующим выбором

   8982(1 8

   вл ют в начало зоны прокаливани  в, Источники информации,

   стехиометрическом соотношении с вво-прин тые во внимание при экспертизе

   димым в эту часть зоны топливом и1. Авторское свидетельство СССР

   .уменьшают его по ходу движени  ма-№ , кл. F 27 В 7/Зб) 1977.

   .териала от начала зоны прокаливани s
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   к ее концу в 1,1-1,7 раза от стехио-№ 317885, кл. F 27 В 7/36, 19б9

   метрического соотношени .(прототип).