Устройство для отопления горнов агломерационных и обжиговых машин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (sa) 1002784 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 210781 (21) 3349845/22-02 (51) М. Кл.з

F 27 В .21/00 с присоединением заявки É9

Государствениый комитет

СССР вв делам взобретекий и открытий (23) Приоритет

f53) УДК 622 ° 785 °. 5. 002. 5 (088. 8) Опубликовано 07.0383. Бюллетень М9 9

Дата опубликования описания 070383

А.A. Винтовкин, В.В. Хорошавцев, B.И УдйЛ Ь"-,= A Ф. Иысик, Г.В. Галяс, JI.И. Алексеев, В.A. Чйстополов, И. A; Ap були, Д.A. Джапаридэе и A.Н,: Сркол

/, -. —..;3

Всесоюзный научно- исс ледов а тель дк йФ"-:ийутитут металлургической теплотехники к Звстафсщдккй завод ферросплавов (72) Авторы изобретения (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ГОРНОВ

АГЛОМЕРАЦИОННЫХ И ОБЖИГОВЫХ MAIIJHH

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно для отопления горков газообразным и жидким топливом,.и может быть использовано в других отраслях техники, где требуется раздельное клк совместное сжигание топлив различных видов.

Известно устройство для отопления горнов агломерационных и обжиговых машин конвейерного типа с использова,нием для горения газообразного или ,жидкого топлива (1).

Недостатками этого устройства являются невозможность одновременного илк раздельного сжиганкя жидкого и газообразного топлива без замены горелочного устройства, невозможность регулирования характеристик факела, что не позволяет обеспечивать оптимальные скорости нагрева шихты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности к достигаемому результату является устройство для отопления горнов, содержащее воз,духоподводящий корпус с лопаточиым ,эавкхрителем, газовую трубу, внутри которой расположены мазутная форсунка и запальник (2).

Недостатками этой конструкции являются перегрев и прогары торцовой части газовой трубы, лопаток воздуш» ного завихрителя; трудности при роз жиге, так как запальник заглублен в газовую трубу и к нему ограничен доступ воздуха; заброс горячих газов в центральный. канал газовой трубы, приводящий к отложению в ней сажи; необходимость наличия двух потоков воздуха — одного для сжигания газа, другого для сжигания мазута, что способствует развитию факелов с pasличными характеристиками.

Цель изобретения — повышение эффективности совместного и/или раздельного сжигания жидкого и газообразного топлива и эксплуатационной нацежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отопления гор. нов агломерационных к обжиговых машин, содержащем воздухоподводящий корпус с лопаточные завихрителем, газовую трубу с расположенными внут ри нее мазутной форсункой и запальником, на входном торце газовой трубы выполнена полость с отверстиями на наружной стенке. а между эавихрителем .к газовой трубой — кольцевой канал, при этом газовая труба выполнена с .отверстиями, соединяющими ее внутрен1 002784 нюю полость с воэдухоподводящим корпусом, площадь сечения которых составляет 0,05-0,1 площади сечения последнего и равна площади сечения кольцевого канала.

Повышение стойкости торцового 5 участка газовой трубы достигается эа счет охватывающей его полости. Благодаря движению газа через полость осуществляется интенсивное охлаждение наиболее подверженных нагреву торцов. 10

В этом канале отсутствуют застойные ( оны, где возможно отложение сажи. тойкость наружных стенок газовой трубы обеспечивается также эа счет обдува.ее прямоструйным Потоком воз 15 духа, проходящим кольцевой канал меж ду лопатками завихрителя.и газовой трубой . с площадью сечения, рав ной

О, О 5-. О, 1 площадки жив ого сече ни я в î э» духоподводящего корпуса, Такое сост- Я ношение размеров кольцевого канала обеспечивает пропуск части воздуха вдоль газовой трубы со скоростями, близкими к скорости движения горячих газов, из горнового пространства 25 вдоль наружной стенки газовой трубы к основанию1 завихрителя, .Это встреч ное движение воздуха препятствует циркуляции горячих продуктов сгорания около стенок газовой трубы и предот- щ вращает ее перегрев..При выполнении канала площадью менее чем 0,05 площади для прохода воздуха в горелке количество вдуваемого воэдуха вдоль наружной стенки мало и не способно нейтрализовать влияние возвратного потока дымовых газов. При увеличении этого соотношения более 0,1 количество воздуха увеличивается наст лько, что снижается расход воздуха через завихритель и ухудшается интенсив- ® ность крутки.

1-.

Площадь отверстий, соединяющих внутреннюю полость газовой трубы с воэдухоподводящим корпусом также должна составлять 0,05-0,1 от площади последнего. Такое соотношение размеров х>беспечивает пропуск части воздуха вовнутрь газовой трубы в количестве, которое обеспечивает возможность устойчивой работы газового запальника, препятствует проникновению в газовую трубу высокотемпературных дымовых газов из горнового пространства и тем самым ликвидирует возможность перегрева и прогара внутренней стен- ээ ки газового канала, препятствует осаждению витающих капель жидкого топлива на внутренних стенках канала и образованию сажи и кокса. При выполнении этого канала площадью менее 69

0,05 площади для прохода воздуха в горелке количество воздуха, проникаю" щего вовнутрь газовой трубы, недостаточно для интенсивного охлаждения ее внутренних стен, для работы газовой 65 запальной горелки. При выполнении этого соотношения более 0,1 количество воздуха, проникающего вовнутрь газовой трубы увеличится настолько, что это приводит к существенному снижению расхода воздуха через завихритель, снижению интенсивности крутки и охлаждения наружной стенки газовой трубы.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 и 3 — варианты выполнения полости газовой трубы.

Устройство имеет воздухоподводящий корпус 1, запальник 2, мазутную форсунку 3., расположенные внутри газовой трубы 4, имеющей соединительные каналы 5 и 6канчивающейся на выходном торце охватывающей плоскостью 6, в наружной стенке которой выполнены отверстия 7. Устройство имеет в воз душном канале эавихритель 8 воздуха, который вместе со стенкой газовой трубы образует кольцевой канал 9.

Конструкция выходного участка газового сопла может выполняться в различных вариантах в зависимости. от давления газа и воздуха, типа и раз- мера форсунки.

Устройство работает следующим образом.

Газообразное топливо подводится в кольцевой канал газовой трубы 4р продвигается по нему к выходному тор цу и перетекает в полость б и через отверстия 7 проникает в виде системы струй в вихревой поток, который образуется при прохождении воздуха, подводимого в корпус 1 через эавихритель

8. При этом воздух одновременно через каналы 5 проникает во внутреннюю полость газовой трубы 4 и способствует устойчивому горению газа, поступающего на запальник, Запальный факел воспламеняет ocHQBHóþ гаэовоздушную смесь, которая образует вихревой факел, вытекающий из горелочной амбра-. зуры в горновое пространство, Жидкое топливо распыливается любым известным способом и в виде тумана перемешивается первоначально с воздухом, подводимым по соединительным каналам вовнутрь газовой трубы,а затем с основным потоком воздуха, вытекакщим через завихритель, При такой организации подачи воздуха и топлива в горелочной амбразуре развивается факел, периферийные области которого в основном определяются интенсивностью горения газового топлива, а центральные — горением жидкого топлива. Это позволяет не изменяя расход воздуха на горн и общий коэффициент расхода воздуха регулировать характеристики факелаг светимость, равномерность температуры по ширине горна и другие. При этом на любых режимах работы газовый

1002784 тракт горелки как изнутри, так и с обеих наружных сторон интенсивно охлаждается независимо от того, сжигается ли только газ только мазут или оба топлива одновременно, так как всегда выходной участок газового сопла омывается воздухом, вытекающим по каналу 9 и каналам 5.

При переводе режима работы устройства с газового на жидкое топливо или наоборот практически не изменяются характеристики Факела, так KIRK структура его в основном определяется аэродинамикой вихревого пери-:

Фериййого потока, которая не изменяется при замене топлива. Это исклю- 35 чает необходимость настройки горелок и предотвращает потери топлива при переходных режимах.

В том случае, если в горелку по дается гаэ высокого давления, выход- yp ной участок газовой трубы может быть выполнен согласно фиг. 2. Стенки трубы параллельны и на торце соединены сферической поверхностью. При этом увеличивается скорость движения газа g5 вдоль охлаждающих поверхностей, что интенсифицирует их охлаждение. Для горелки с расходом газа 150 м /ч ши3 рина кольцевого канала составляет около 25 мм, .Если нежелательно су- ЗО щественное увеличение сопротивления газового. тракта, то торцовый участок можно. выполнить без изменения площади проходного сечения (Фиг. 3). В .случае, показанном на Фиг 3, Hеcкольg5 ко повышается сопротивление внутреннего воздушного тракта, что требует повышения давления воздуха перед горелкой.

При работе устройства на горне 4О агломерационной машины с расходом газа 150 м3/ч по воздушному тракту подают 2000-2500 м /ч воздуха. Часть воздуха в количестве 200-500 M3/ч подводится непосредственно на охлаждение, при этом в горне Формируется 45

Факел с равномерным полем температур.

Предложенная конструкция обеспечивает эффективное сжигание топлива, обладает высокой эксплуатационной надежностью, так как исключаются пе- 50 регревы и разрушение основных элемен= тов, улучшаются условия работы запальной горелки и сокращается время, необходимое для розжига ° Все это поз" воляет улучшить качество готовой продукции, сократить простои оборудования и увеличить производительность машин. Кроме того, улучшается равномерность тепловой обработки слоя по ширине паллет. Вследствие этого улучшается зажигание шихты у бортов паллет, что приводит к увеличению выхода годного агломерата из шихты, при этом сократится выход мелочи Фракции

5-0 мм на 1-2Ъ, а расход топлива на

2-3%.

Ожидаемый экономический эффект только от сокращения расхода коксика на спекание марганцевого концентрата йа одну машину составит 37500 руб.

Формула изобретения

Устройство для отопления горнов агломерационных и обжиговых машин, содержащее воэдухоподводящий корпус с лопаточным завихрителем, газовую трубу с расположенными внутри нее мазутной форсункой и запальником, о т л и ч а ю щ е е а я тем, что, с целью повышения эффективности совместного и/или раздельного сжигания жидкого и газообразного топлива и эксплуатационной надежности, на выходном торце газовой трубы выполнена полость с отверстиями на наружной стенке, а между завихрителем и газоsoft трубой — кольцевой канал, при этом газовая труба выполнена с от" верстиями, соединяющими ее внутренюю полость с воздухоподводящим корпусом, площадь сечения которых составляет

0,05-0 l площади сечения последнего и равна площади сечения кольцевого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Австралии Р 446497, кл. 23-11, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 742690, кл. F 27 В 21/00, 1980.

1002784

Составитель В. Хорошавцев

Техред A. Бабинец i Корректор Е. Рошко

Редак тор, М. Пе тров а

Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Закаэ 1 525/17

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4