Шахтная печь

(53) УДК 669,4 .22 т 088.8) Бюллетень 5 делам нзобретенн открыт описания 07.02.82 та опублико Л. С. Пиоро, В, Т. Серый, Ю. В. Чаплыгин, Э. В. И. И. Кабакова, П. П. Криворучко и И. В. Гр 2) Авторы изобретен и 71) Заявите краинской ССР Институт газа А ПЕЧ 54) ШАХТ Изобретение относится к шахтным печам и может быть использовано в производстве, огнеупоров для высокотемпературного обжига гранулированного материала, в частности корунда.Известна шахтная печь для термообра ботки мелкокускового материала, работающая на газообразном топливе, содержащем кольцевую футерованную шахту с зонами подогрева, обжига и охлаждения материала. По высоте зоны обжига непосредственно в футеровке выполнена кольцевая камера сгорания, охватывающая зону обжига по всей ее высоте, стенки шахты в зойах подогрева и охлаждения выполнены сплошными, а в зоне обжига в стенках шахты имеются каналы, обеспечивающие поперечный ток 15 газа через слой материала, В нижней части зоны подогрева установлены в радиальном направлении балки, являющиеся распреде-. лительным устройством для газов, поступающих в зону подогрева, в верхней части зоны охлаждения, в стенке печи расположены каналы для отбора подогретого воздуха с последующей подачей его в камеру сгорания. Исходный воздух просасывается вентилятором через зону охлаждения и каналы,прорезывающие наружную стенку печи. Загрузку мелкокускового материала - карбонатного сырья осуществляют через горловину, а выгрузку готового продукта через выгрузочное устройство 11.Однако указанная шахтная печь не позволяет повысить температуру до 2000 С и характеризуется значительными потерями тепла в окружающую среду, достигающими 10 в 1 на единицу продукции, обусловленными наличием системы каналов в .футеровке печи,Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является шахтная печь для обжига огнеупорных гранул, содержащая шахту переменного сечения, пережимы которой по высоте образуют последовательно сверху вниз камеры подогрева, обжига, выдержки (томления) и охлаждения, расположенные одна под другой. В верхней части камеры охлаждения выполнены горизонтальные каналы для отвода воздуха. Горизонтальные каналы соединяются с камерами горения, которые располагаются вертикально и параллельно шахте по высоте камеры выдержки. В верхней части камеры горения, в месте соединения камер нагреваФ со 5 20 зо зю ао 45 зо 55 На фиг.изображена печь, разрез; на фиг. 2 - . камера горения и обжига; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.Печь содержит футерованную огнеупорными материалами шахту, которая по высоте сверху вниз включает камеру нагрева 1, камеру горения и обжига 2, камеру выдержки 3 и камеру охлаждения 4. Сверху над камерой нагрева установлен накопитель исходного материала 5, а снизу шахта оборудована механизмом разгрузки 6 и шлюзовым разгрузочным устройством 7. Футерованная шахта заключена в металлический кожух 8. Накопитель материала 5 и камера нагрева 1 расположены в шахте на одной вертикальной оси, они соосны. Камера горения и обжига 2 расположена между камерой нагрева 1 и камерой выдержки 3.Оси камер нагрева и выдержки смещены относительно друг друга на расстояние, равное 0,5 - 1,5 суммы поперечных размеров входного отверстия камеры выдержки и камеры нагрева. Это расстояние выбирается в зависимости от величины размеров обрабатываемых гранул, их формы и угла естественного откоса в насыпном виде. Во всех случаях обрабатываемый материал не должен попадать в камеру горения.Таким образом, в камере горения и обжига входное отверстие, по которому материал поступает из камеры нагрева, и отверстие, по которому обожженный материал уходит из камеры горения и обжига в камеру выдержки, смещены. Это способствует увеличению поверхности контакта продуктов горения с гранулами обжигаемого материала уменьшению толщины слоя, что улучшает равномерность прогрева материала в слое. Кроме этого, смещение осей камер позволяет гидравлически запирать поток воздуха сквозь слой материала из камеры выдержки, так как давление над слоем шаров в камере обжига выше нежели в слое в камере выдержки благодаря гидравлическим потерям. Такой конструкцией устраняется переток. воздуха из камеры охлаждения через камеру выдержки в камеру горения и обжига.Камера горения и обжига 2, расположенная горизонтально между камерами нагрева 1 и выдержки 3, содержит зону горения и зону обжига.В камере горения и обжига 2 с торцовой стороны, противоположной поступлению изделий для обжига, установлена горелка 9. При этом торцовая стенка этой камеры отстоит от оси камеры подогрева на расстоянии 4 - 6 его диаметров, что необходимо для обеспечения смешения и полного сжигания топлива с воздухом в камере горения и обжига,В нижней стенке камеры горения и обжига 2 выполнено окно 10, к которому перпендикулярно примыкает воздуховод 11 с диаметром д для подачи воздуха на горение.При этом ось окна 10 отстоит от торцовой стенки камеры горения и обжига на расстояние д что необходимо для подвода воздуха к срезу газового сопла горелки.Воздуховод 1 для подачи воздуха в. камеру горения и обжига 2 соединен с камерой охлаждения 4 в месте стыка с камерой выдержки 3.В камере горения и обжига 2 со стороны противоположной воздуховоду 11 в верхней ее части установлен свод 12 с центральным углом 180 и радиусом д При этом поверхность свода перпендикулярна оси воздуховода 11 и оси горелки, а также находится903672 Формула изобретения Фиг. на расстоянии 1,5 д, от торцовой стенки, в которой установлена горелка 9,Шахтная печь работает следующим образом.Корундовые гранулы поступают в накопитель 5, где происходит утилизация тепла и предварительная подготовка гранул, Диаметр накопителя значительно больше диаметра шахты печи, что позволяет обеспечить необходимый режим спекания гранул. Из накопителя гранулы последовательно проходят камеру подогрева 1, в которой они нагреваются печными газами до температуры начала спекания гранул (1100 С), затем продвигаются в камеру горения и обжига 2, в которой происходит термическая обработка гранул при 1950 - 2000 С, затем материал поступает в камеру выдержки 3 и из нее - в камеру охлаждения 4, в которой обожженные гранулы отдают тепло воздуху. Воздух, нагретый до 1100 С, по воздуховоду 11 поступает для окисления топлива в камеру горения и обжига 2, что позволяет снизить расход топлива и повысить температуру до 2000 С.Из камеры охлаждения гранулы с помощью разгрузочного устройства 7 отводятся за пределы устройства.Использование предлагаемой шахтной печи позволит повысить производительность,снизить расходы на обжиг .за счет повышения температуры обжига, а также улучшить качество материала за счет равномерного обжига гранул в слое и снижения пористости материала.5 Шахтная печь, содержащая накопитель, окамеры нагрева, горения и обжига;выдержки, охлаждения, воздуховод, соединяющий камеру горения и обжига с камерой охлаждения, и разгрузочное устройство, отличаюиаяся тем, что, с целью увеличения производительности и снижения удельных расхо дов топлива и электроэнергии, камеры нагрева и выдержки установлены со смещением относительно друг друга, камера горения и обжига расположена горизонтально, а над воздуховодом размещен свод, выполненный 20в виде полуцилиндрической поверхности, радиус которой равен диаметру воздуховода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРд183664, кл.,Г 27 В 1/00, 1963.2. 1 опгп. о 1 Агпег. Сег. Яос., 1946,7,29, с. 183 - 193, рис. 9.Гри цен Редактор Л. ФилиппоЗаказ 93/21 ВНИИ ПИ по д 113035, Мо илиал ПППСоставитель И. И Техред А. Бойкас Тираж 641 Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго ноземцеваКорректор АПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная