Циклонная печь

Союз Советскими Социалистическии Республик(23) Приоритет (32) Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 050481 нное предприятиеЬЗЩ 0 т ,енжонцых Иатэрялув Будовй;тиык." .фПНР). т Пшэмысл Инсти) ЦИКЛОННАЯ П О Изобретение относится к печам ме. ханического перемещения, а точнее к печам с,кипящим слоем, и может быть использовано в промышленности стро 5 ительных материалов, химической промышленности, в цветной и черной металлургии для термообработки тонкоиэмельченного минерального сырья во взвешенном состоянии.Известна циклончая плавильная камера, выполненная в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой большими основаниями, и содержащая загрузочное устройство, сборник расплава, с устройствомдля слива, а также топливовоздушные сопла 1 .Недостатком такой камеры является то, что процесс сжигания топлива и технологический процесс обработки сырья осуществляются одновременчо в одном и том же пространстве циклонной камеры. Кроме того, в результате различий основных законов, управляющих каждым из этих процессову 25 в работающей циклонной плавильной камере процессы сжигания топлива и обработки сырья взаимно нарушаются.Неустранимые, отрицательные послеД- ствия взаимного нарушенияуказанных процессов являются основнью фактором, ограничивающим развитие и промышленнув пригодность известной циклонной плавильной камеры.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемой является циклонная установка для термохимическойпереработки тонкоизмельченного минерального сырья, содержащая вертикальную спаренную циклонную плавильную камеру с загрузочными устройствами и с тангенциальным вводом топлива,кислорода и воздуха, сборник расплава с устройством для слива и газоотвод 2) .Недостатками этой установки являются одновременное сжигание топливаи термообработка сырья в одной и тойже камере, а также недостаточнаясепарация расплава из газового потока,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса сжигания топлива.Указанная цель достигается .тем,что циклонная печь для термообработкидиспергированного минерального сырья,содержащая циклонные реакционные камеры с загрузочными устройствами,соединенными в нижней части со сборником расплава, устройство для слива, гаэоотвод, снабжена горизонтальио расположенной и выполненной в виде, цилиндра циклонной камерой сжиганиятоплива с устройствами для тангенциального ввода топлива и с выполненными в торцовых стенкахкамеры отверстиями для отвода продуктов сжигания топлива, причем газоотвод и устройство для слива расплава расположены в одной плоскости поперечного сечения сборника расплава на одинаковомрасстоянии от входов циклонных реакционных камер в сборник расплава, а устройства для тангенцнального ввода топлива и воздуха расположены в середине боковой стенки камеры сжигания, причем устройство для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно щелевого типа, расположено под устройством для ввода воздуха. Кроме того, камера сжигания выполнена с отводами золы, расположеннымив ее нижней части, а загрузочное устройство снабжено соосной реакционной камере компрессионной камерой, соединенной патрубком с источником сжатого воздуха, при этом устройство дляслива соединено трубопроводОм с газо- р 5 отводом, причем камера сжигания, циклонные реакционные камеры и сборник расплава изнутри изолированы тонким слоем минерального огнеупорного материала, а снаружи заключены в кожух. З 0на фиг. 1 изображена циклонная печь, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - то же, вариант выполнения циклонной печи с удвоенным количеством циклонных реакционных камер; на Фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг, 1.Циклонная печь содержит камеру 1 сжигания топлива с двусторонним выходом продуктов сжигания через круглые отверстия 2, расположенные в торцовых стенках камеры сжигания, причем к последним присоединены циклонные реакционные камеры 3,. цилиидрические в верхней и сужающиеся, с сохранением круглого поперечного сечения, в нижней частях. Реакционные камеры входят в сборник 4 расплава, иэ которого выводится гаэоотвод 5. В середине боковой стенки камеры сжигания установлены устройство 6 для ввода воэ Духа и расположенное под ним устройство 7, для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно щелевого типа, а также выдвижная пус-.ковая горелка 8. В камере сжигания в нижней ее .части выполнены отводы 9 для эолы. Загрузочное устройство ре- акцнонной камЕры содержит трубопро вод 10 ввода сырья, компрессионную камеру 11, соединейную патрубком 12 с источником сжатого воздуха. ббКруглые отверстия 13 слива расплава из циклонных реакционных камер в сборник расплава, квадратное отверстие 14 выхода газов из этогосборника, расположенные в крышке 15, 65 и устройство 16 для слива расплава, определяют гидродинамическую и технологическую характеристики сборника. Гаэоотвод и устройство для слива расплава. расположены в одной плоскости поперечного сечения сборника расплава на одинаковом расстоянии между входами реакционных камер в сборник расплава. Газоотвод и устройство для слива расплава соединены декомпрессионным трубопроводом 17. Снаружи камера сжигания, реакционные камеры и сборник расплава заключены в кожух 18. Для осмотра состояния ра" бочих поверхностей печи установлены контрольные люки 19 и 20.В другом варианте выполнения печи (фиг, 3) удвоенное количество реакционных камер позволяет значительно повысить производительность печи при относительно небольшом увеличении циклонной камеры сжигания.Печь работает следующим образом.От введенной в циклонную камеру 1 сжигания топлива мазутной или газовой пусковой горелки 8 с электрическим восплэиенителем, при соответственно подобранном количестве воздуха, подаваемом устройством 6 для подачи воздуха, происходит зажигание основной струи топлива., подводимого в камеру 1 через устройство 7 для ввода топлива. После достижения стабильности процесса сжигания пусковая горелка 8 удаляется, а после получения в камере 1 газов с необходимой для данного процесса температурой в реакционные камеры 3 через загрузочное устройство начинается подача предназначенного для обработки сырья. Полученные в камере 1 сжигания газы с высокой температурой практически в равном количестве и с очень высокой скоростью через отверстия 2 поступают в реакционные камеры 3, в которых они получают интенсивное вихревое движение в нисходящем потоке к сборнику 4 расплава.Если в качества топлива применена угольная пыль, то полученная в процес" се сжигания зола полностью плавится, скапливается на дне камеры 1 сжигания и вытекает иэ нее или через отверстия 2 в реакционные камеры 3,или, если по технологическим причинам она не должна входить в состав продукта, полученного после обработки, через отводы 9. Используя отводы 9, можно удалить из печи более 95% эолы и в реакциониые камеры 3 поступают газы с минимальным загрязнением минеральными веществами. По оси вихря газов в реакционную камеру поступает сырье, которое интенсивно смешивается с газами, в течение очень короткого времени нагревается и отбрасьвается на рабочую стенку реакционной камеры, на которой подвергается также очень быстрому плавлению. Образованный818502 формула изобретения 51. Циклонная печь для термообработки диспергированного минерального,сырья, содержащаяциклонные реакционныекамеры с загрузочными .Устройствами,. соединенными в нижней части со сборником расплава, устройство для слива,газоотвод, о т л и ч а в щ а я с ятем, что, с целью иитвнсиФикации процесса сжигания топлива, она снабженагоризонтально расположенной и выпол нениой в виде цилиндра циклонной камерой сжигания топлива с устройствомдля тангенциального ввода топлива и свыполненными в торцовых стенках камеры отверстиями дпя отвода продуктов 2 О сжигания топлива, причем газоотвод иустройство для слива расплава расположены в одной плоскости попереччого,сечения сборника расплава на одинако"вом расстоянии от входов циклоннымеакционных камер в сборник расплава,2. Печь ио п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройства длятангенциального ввода топлива и возДуха расположены в середине боковойстенки камеры сжигания, причем устройство для ввода топлива, выполненное в виде горелки, преимущественно .щелевого типа, расположено под устройством для ввода воздуха.3. Печь по п. 1, о т л и ч а вщ а я с я тем, что камера сжиганиявыполнена с отводами золы, ресположеннымн в ее нижней части.4. Лечь ио и. 1, о т л и ч а вщ а я с я тем, что загрузочное устройство снабжено соосной реакционнойкамере компрессионной камерой, соединенной патрубком с источником сжатого воздуха.5. Печь ио и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство дляслива соединено трубопроводом с гаэоотводом.6. Речь ио и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что камере сжигания,циклонные реакционные камеры и сборник расплава изнутри изолированы тонким слоем минерального огнеупорногоматериала, а снаружи заключены в кожух. расплав стекает вдоль стенок реакционных камер 3 в сборник расплава,Некоторое количество мельчайшихчастиц сырья плавится уже в струегазов до соприкосновения с поверхностью рабочей стенки реакционныхкамер. Эти частицы подвергаются иредеарительной сепарации из потока газов в сужающейся книзу части реакци-онных камер 3 и окончательной - всборнике 4 расплава. Отсвпарированный расплав покидает печь непрерывно через устройство 16 для сливарасплава, а газы с очень низкой степенью загрязнения микрокаплями расплава отводятся через отверстие 14 игаэоотвод 5.Циклонная печь работает при нуле"вой разнице давления газа в гаэоотводе 5 и окружающей среде. Небольшие размеры печи позволяют применятьее в работе прн повьааенном до 0,5 МЛа(5 ати) давлении, что значительно повышает эффективность ее использованияв химической промышленности. Учитывая это, печь снабжена компрессион- ной камерой 11, соединенной иатрубком 212 с источником сжатого воздуха, ко-.торым компенсируется отрицательноевоздействие избыточного давления впечи на равномерность подачи сырьяиз дозировочных устройств, а также декомпресснонным трубопроводом 17 с целью устранения потерь газа через устройство 16 для слива расплава.Процесс сжигания топлива в предлагаемой печи отделен от процесса обработки сырья, причем каждый из них осуществляется с использованием циклонного эффекта в отдельных, отличакнщихся ио конструкции, циклонных камерах. Это дает возможностьведения каждого иэ этих процессов 40 в оптимальных для него условиях. Оп.-. тимизация условий сжигания топлива во входящей:в состав циклонной печи камере сжигания с двусторонним выходом продуктов сжигания позволяет ин- .45 тенснфицировать процесс сжигания топлива, что повяиает рабочую тем" пературу в печи. ЭФФектом действия обоих этих Факторов является высокая производительность циклонной печи. Применение сборника расплава позволяет получать почти 100-ный выход расплава и практически чистые отходящие из печи газы, что облегчает их использование и переработку.Предлагаемая печь дает возможность 55 эФФективно испольэовать вольное топ,ливо, в том числе топливо с пониженной калорийностью, поскольку имеющиеся в камере сжигания отвод расплавленной золы исключают загрязнение об О работанного продукта минеральными составляющими топлива,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 366330, кл. Г 27 8 15/00, 1967. 2. Авторское свидетельствоСССР Р 535448, кл. Г 27 8 15/00, 1975.ктор В. Бутя аказ 1501/8 1130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж б 58 ВНИИПИ Государствпо делам иэобре 35, Москва, ЖПодписноенного комитета СССтений и открытийРаушская нэб., д