Циклонная печь для обжига мелкодисперсного материала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 231280 (21) 3227573/29-33 Р 11 М К з Р 27 В 15/00 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 1511.82 В.П. Коваль, Л.Ю. Аксельрод,. В.Н. Устюжанин Ю.ИКулик, И.И. Завражин и В,Н. Никитин(72) Авторыизобретения Днепропетровский ордена Трудового Красного знамени государственный университет имени 300-летия-. воссоедийения Украины с Россией(54) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА МЕЛКОДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛАИзобретение относится к обжиговымпечам и может быть использовано вметаллургической и химической про-.мышленности, а также при производстве строительных материалов,Известны пламенные вращающиесяпечи химической промышленности с осуществлением обжига на футерованнойстенке и в контакте с высокотемпе.ратурным газом 11,Вращающиеся пламеннЫе печи позволяют обжигать материал с узким диапазоном по фракционному составу,так как в процессе обработки мате. риал истирается, что ведет к увеличению пылеуноса в дымоотводящийтракт,Известны циклонные печи для обжига мелкодисперсных материалов в вы" .сокотемпературном закрученном потокегаза, имеющие цилиндрический реакторс тангенциально расположенными горелками, устройствами для подачиматериала в реактор и улавливанияготового продукта из дымовых газов1,2) .В таких печах вследствие полидисПерсности обрабатываемого материалаобжиг происходит. неравномерно дляразличных фракций частиц, кроме того, получение годного продукта затруднено необходимостью его отделенияот дымовых газов.Наиболее близкой по техническойсущности идостигаемому эффекту является циклонная печь для обжигамелкодисперсных материалов, содер"жащая реактор с тангенциально расположенными горелочными устройствамии устройства для подачи сырья и улавливания готового продукта 3).Недостатком печи является необ"ходимость в отдельном запечном устройстве для отделения готового про дукта от дисковых газов, кроме того,поскольку частицы мелкодисперсногоматериала фракции менее 0,5 мм.практически мгновенно приобретаютскорость равную скорости потока,уменьшается время пребывания и ухудшаются условия тепло- и массообменаи теплоиспользование в реакторе. Цель изобретения - повышение эффективности эа счет улучшения обжига путем получения стабильных результатов по степени обжига материала фракции 0-3 мм и улучшения теплоиспользования, а также за счет от деления готового продукта от дымовыхгазов непосредственно в реакторепечи.Цель достигается тем, что в циклонной печи, содержащей реактор стангенциально расположенными горелочными устройствами и устройства 5для подачи сырья и улавливания готового продукта, дно реактора выполнено коническим с углом наклонаобразующей 5-15 и с центральнымотверстием, в котором с зазором . 10смонтирована вставка,аКроме того, в стенке реактора выполнены каналы для подачи сырья.На Фиг.1 изображена циклоннаяпечь, вертикальный разрез; на фиг,2то же, горизонтальный разрез,Циклонная печь содержит реактор 1с корпусом 2 и тангенциально расположенными горелочными устройствами 3,В корпусе 2 выполнено огнеупорноеконическое дно 4 и футерованная стенка 5, в которой выполнены четыреравнорасполохенных канала б для подачи сырья. В центре дна 4 имеетсяотверстие, в котором установленавставка 7, образующая с дном 4 кольцевую щель 8. Свод 9 реактора 1 выполнен охлаждаемым футерованным ко. ническим с углом наклона образующейГ3-5, соединен с корпусом 2 и имеетсопло 10 для выхода дымовых газов ичетыре равнораоположенных отверстия11, соосных с верхними сечениямиканалов б, Устройство для подачисырья 12 крепится к отверстиям 11,Устройство для приема готового продукта 13 устанавливается под реактором 1, крепится в центре нижнейчасти корпуса 2 и имеет фильтр 14,Печь работает следующим образом,Продукты сгорания поступают из 40горелочных устройств 3 через патрубки в реактор 1, образуя высокотем"пературный закрученный поток газови прогревают поверхность дна дотемпературы на 5-10 выше температуры процесса в зависимости от физическихсвойств обрабатываемого материала, производительности печи истепени обжига готового продукта.Обрабатываемый материал подаетсяустройством для подачи сырья 12 через отверстия 11 в своде 9 и дальшепо каналам б в стенке 5 на коническое дно 4, Проходя через каналы 6,материал частично прогревается, Подаействием закрученного потока газовчастицы материала движутся на коническом дне 4 по спиральным траекториям к оси реактора, при этом нагреваются и обжигаются. Угол наклонаобразующ 8 ей дна выбирается в преде- бОлах 5-15 в зависимости от коэффициента трения. скольжения материалапо дну, Затем обоженный материал попадает в щель 8 и в устройстводля приема готового продукта 13.Основной поток дымовых газов выходитчерез сопло 10 в своде 9, часть дымовых газов, попавшая с готовым материалом в устройство для приемаготового продукта 13, имеет слабыйскоростной напор и выходит черезфильтр 14,Дно печи целесообразно выполнятьконическим с углом наклона образую.щей 5-15 . При выполнении дна суглом наклона образующей более 15 фувеличиваются потери на трение пото)ка о стенки и сила давления частицматериала на футеровку, что приводит к большему ее износу. Выполнениедна с углом наклона образующей меньше 5 уменьшает составляющую силывеса частицы вдоль образующей и приводит к слеживанию материала на коническом дне,Конструкции печи с коническимднищем, имеющим угол наклона образующей 5-15 с присоединенной к немувставкой, образуюшей кольцевую щельс поверхностью дна, позволяет повысить стабильность степени обжигаразноразмерных частиц материала иобеспечить отделение готового продукта от газового потока непосредственно в. реакторе печи без применения эапечных уловителей, Расположение каналов подачи сырья в футеровке стенки позволяет улучшить теплоиспользование в печи и обеспечитьпредварительный подогрев сырья.Формула изобретения1, Циклонная печь для обжигамелкодиспереного материала, содержащая реактор с тангенциально расположенными горелочными устройствами и устройства для подачи сырья иулавливания готового продукта, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения эффективности работы, дно реактора выполнено коническим с углом наклона-образующей 5"1 Уи с центральным отверстием, в котором с зазором смонтирована вставка.2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю"щ а я с я тем, что в стенке реактора выполнены каналы для подачи сырья,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Исламов М.Ш. Печи химическойпрОмышленности, Л., Химия,1969,с, 63-67,2, Авторское свидетельство СССРР 452740, кл. Р 27 В 15/00, 1972.3. Циклонные энерготехнологические процессы и установки. ЦНИИТЭИ ЦМ,Ж 1967, с, 209-211 (прототип).974080 г.1Фиг ВНИИПИ Заказ 8670/52 Тираж 645 Подписное филиал ППП фПатент", г.Ужгород, ул.Проектная,4