Шихтовая горелка

/04 ОПИСА ВТОРСНОМ 1 сь В. СССР960. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Специальное конструкторское бюро тяжелых цветных металлов нри Институте "Гинцветмет и Государственный науч но-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет"(54) (57) ШИХТОВАЯ ГОРЕЛКА длясжигания порошкообразных материаловв вертикальном шихтокислородном факеле, содержащая водоохлаждаемое устьесмесительный участок, эжектор с патрубками для подачи шихты и кислорода,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью увеличения межремонтного периода, устье выполнено в виде многоканального наконечника, эжектор снабжен кислородными соплами, размещенными по периметру эжектора под углом к его вертикальной с-.и, а патрубок подачи шихтыразмещен аксиально с горелкой.254 40 1 1027Изобретение относится к цветной метал,лургии и предназначено для использования в печахкислородно-факельной плавкй (КФП) сульфидных шихт, а также в раэличных теплотехнических агрегатах дляпереработки пылевидных материалов,Для сжигания порошкообразных материалов широко применяются двухлроводные. горелки внешнегосмещения,Известна конструкция двухпроводной 10горелки для сжигания сульфидного концентрата, состоящей из водоохлажцаемогоцилиндрического канала для подвода окислителя, в котором смонтированы не адин,как обычно, а несколько патрубков дляподачи концентрата, выходные концы которых равномерно размещены в устье го- .релки 1 .Общим недостатком двухпроводныхгорелок является отсутствие предварительНого перемешивания горючего и окислителя и, как следствие, большая нротяжен.ность факела (до 10 м), что требует сооружения громоздких реакционных камер.Наиболее близкой пр технической суш. 25ности и достигаемому результату к изобретению является шихтовая горелка для сжигания порошкообразных материалов в струекислорода,содержащая,водоохлаждаемоеустье, смесительный участок, эжектор с патрубками для подачи шихты и кислорода, Горелка с полным предВарительным смеше-,нием содержит водоохлаждаемое однопроводное устье, смесительный участок,эжектор с патрубками для подачи шихтыи кислорода, являющегося эжектируюшим З 5агентом, и кислородное сопло, установленное соосно со смесительным участком,при этом шихтовый патрубок расположен.перпендикулярно или наклонно к оси горелки 2 .Недостатками известного устройстваявляются:1. Высокая зрозионная активность. факела горелок промышленной мощностивследствие большого диаметра устья и 45скорости в нем (18 - 22) м/с), Поэтому применение известных горелок припереработке порошкообраэных материалов в вертикальном шихто-кислородномфакеле приводит к тому, что факел при 50ударе о поверхность расплава в ваннепечи энергично раскрывается и, устремляясь к стенам печи, ускоряет разрушение кладки или требует дополнительнойзащиты ее. 552. Значительная длина реакционнойэоны факела, создаваемого горелкой, которая, будучи в несколько раз меньше,чем у двухпроводных горелок внешнего смешения, применяемых обычно при горячем дутье, все же достигает существенной величины (для шихтовых горелок КПФ мощностью 30 т/ч -4,0-7,0 м), что затрудняет перевод действующих цехов, имеющих зачастую ограниченную высоту, на технологию переработки сырья в вертикальном факеле.3. Большая длина (до 3,5 м) горелки в тех случаях, когда требуется иметь скорость на входе в устье меньшую, чем в смесительном участке.Бель изобретения - увеличение межремонтного периода.Бель достигается, тем, что в шихтовой горелке для сжигания порошкообразных материалов в вертикальном шихтокислородном факеле, содержащей водоохлаждаемое устье, смесительный участок, эжектор с патрубками для подачи шихты и кислорода, устье выполнено в виде многоканального наконечника, эжектор снаб жен кислородными соплами размещенными по периметру эжектора под углом к его вертикальной оси, а патрубок подачи щихты размещен аксиально.с горелкой.На фиг. 1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А А-А на фиг. 1.Горелка содержит водоохлаждаемый корпус 1, в котором смонтированы многоканальное .устье 2 в виде водоохлаждаемого пакета цилиндрических патрубков, цилиндрический однопроводный смесительный участок 3 и эжектор 4 с патруб ками 5 и 6 для подачи кислорода и шихты. По периферии горелки под углом к ее продольной оси установлены сопла 7, а по оси горелки - патрубок 6.Работа устройства осуществляется следующим образом. Весь. кислород, необходимый для горения, подается через патрубок 5 и сопл 6 7 в смесительный участок,:куда по аксиальному парубку 6 подается также вся порошкообразная шихта. За счет многоструйного высокоскоростного ввода окислителя и наклонного расположения кислородных сопел поток шихты дробится, равномерно,распределяется по всему сечению смесительного участка н, таким образом, достаточйо хорошо перемешивается с окислителем при скорости всего 7-15 м/с на пути, равном 2,5 - 3 диаметрам. смесительной трубы. Далее под действием. силы тяжести шихтъ 1 и давле3 102 ния кислорода смесь поступает в многоканальный наконечник, в котором разгоняется до скорости, не менее 12 м/с, исключаквцей проскок пламени .в горелку. Вытекая иэ горелки в печь многими мелкими струями, смесь быстро воспламеняется, образуя высокотемпературный короткий факел, Эффект сокрашения длины и энергии факела достигается путем уменьшения массы единичной струи и скорости истечения беэ проскока пламе ни эа счет интенсификации охлаждения потока в устье в результате его дробления. Испытания горелки показали сокрашение длины факела многосопловой горел ки, определяемое смешением максимума температуры по оси факела к устью горелки в 1,3-2,5 раза.в сравнении с фа 7254 . 4келом однопроводной горелки, т.е, длина факела в промышленной печи, при мно госопловой горелке может быть снижена до 1,5- 3,5 м.Одновременно снизился износ боковыхстен печи: при работе известной однопроводной горелки кладка печи заменялась после каждой кампании,.при многосопловой - после трех кампаний (при постояно ной длительности кампаний). Применение предлагаемого устройствав промышленности позволит снизить капитальные и эксплуатационные затраты иувеличить кампанию технологическогоагрегата без ремонта, Экономический эффект составит 135 тыс. руб в год на 1 печи.ставитель В. Красинахред Т.фанта Корректор С. Шекма аж 627 .ПодписноеГосударственного комитета СССРм изобретений и открытийМосква, Ж, Рашская наб., д. 4/5 Тир НИИН