Многокамерная печь обжига углеродосодержащих заготовок

 

1. МНОГОКАМЕРНАЯ ПЕЧЬ ОБЖИГА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ЗАГОТОВОК, содержащая последовательно соединенные рабочие камеры, ограниченные боковыьш стенкаьш с горелочными устройствами и воздуховодами вторичного воздуха в них, съемным сводом и стационарным подом, разделительные стенки между камерами со сборным боровом в их нижней части, соединенными с ним вертикальными каналами и верхними выходными окнаю1, и теплопроводы , расположенные в толще пода и в рабочей камере, отличающаяся тем, что, с целью повьшения КПД печи за счет снижения уцелъного расхода топлива, в стешсе между вертикальными каналами с верхниьот выхо тчьИЩ окнами выполнены дополнительные вертикальные каналы и допо-т нительные верхние входные окна, соединенные с боровом и в верхней части стенки - с воздуховодами вторичного воздуха , а газогорелочные устройства размещены перед дополнительными верхними входными . 2 2. Печь пр П.1, отличающаяся тем, что,, с целью повышения срока службы футеровки печи, теп-| иш лопроводы выполнены из углеродистых 1 огнеупорных материалов. СО 4 06 Од 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН е g F 27 В 5/02 ОС ДАРСТ ЕНН 1Й OV TET СССР

Пб ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕСОФЗИАЯ (21) 3635923/22-02 (22) 22.08.83 (46) 15.01.85.Бюл. й- 2 (72) А.М.Судавский (53) 621.365.411(088.8) (56) 1. Патент Германии Ф 354948, кл. F 27 В 5/02, 1920.

2. Чалых Е.Ф. Обжиг электродов.

М., "Металлургия", 1981, с. 62-68,, рис:. 22. (54) (57) 1. МЕ1ОГОКАМЕРНАЯ ПЕЧЬ

ОБЖИГА УГЛЕРОДСЦДЕРЖАЩИХ ЗАГОТОВОК, содержащая последовательно соединенные рабочие камеры, ограниченные боковыми стенками с горелочными устройствами и воздуховодами вторичного воздуха в них, съемным сводом и стационарным подом, разделительные. стенки между камерами со сборным боровом в их нижней части, соединенными с ним вертикальными каналами и, SU„„1134868 А верхними выходными окнами, и тенлопроводы, расположенные в толще пода и в рабочей камере, о т л и ч а ющ а я с я тем„ что, с целью повьппения КПД печи за счет снижения удельного расхода топлива, в стенке между вертикальными каналами с верхними выхорчьми окнами выполнены дополнительные вертикальные каналы и дополчительные верхние входные окна, соединенные с боровом, и в верхней части стенки — с воздуховодами вторичного воздуха, а газогорелочные устройства размещены перед дополнительнымн верхними входными окнами.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,. с целью повьппения срока службы футеровки печи, теплопроводы выполнены из углеродистых огнеупорных материалов.

1134868

Изобретение относится к производ- . ству углеграфитовых изделий, а именно электродов, анодов, тиглей, в частности к печам для обжига формованных заготовок на основе углеродного наполнителя.

Известны многокамерные печи с огневой шахтой внутри камеры и иереводом продуктов сгорания в пространство под сводом. В этих печах грею- 10 щие стенки кассет сообщены с подподовыми каналами-туннелями, пройдя которые дьыовые газы направляются через соединительные борова н огне.вую шахту следующей камеры(1 J, Недостаток этих печей заключается в низкой удельной подовой производительности, что обусловлено выполнением огневой шахты внутри камеры, а также установкой на большей части 2р пода греющих стенок муфеля.

Наиболее близкой к изобретению является многокамерная печь обжига углеродсодержащих заготовок, содержащая последовательно соединенные ра-25 бочие камеры, ограниченные боковыми стенами с горелочньюы устройствами и воздуховодами вторичного воздуха в них, съемным сводок и стационарным подом, разделительные стенки меж-3р . ду камерами со сборным боровом в их нижней части, соединенными с ним вертикальньпы каналами и верхними выходными окнами, и теплопроводы, расположенные в толще .пода и в рабочей камерен„2 3.

Недостатком данной печи является ее относительно низкий КПД эа счет высоких удельных расходов топлива.

Высокие удельные расходь топлива обус . 4О ловлены низкой удельной производительйостью (т/м ч) при больших температурных перекосах по высоте рабочей камеры.

Цель изобретения — повышение КПД 45 ,печи эа счет снижения удельного расхода топлива, а также увеличение срока службы футеровки печи.

Поставленная цель достигается тем, что в многокамерной печи обжига 5р углеродсодержащих заготовок, содержащей последовательно соединенные рабочие камеры, ограниченные боковыми стенами с горелочиыми устройствами и воздуховодами вторичного воздуха 55 в них, съемным сводом и стационарным подом, разделительные стенки между камерами со сборным боровом н их нижней части, соединенными с ник вертикальными каналами и верхними выходными окнами, и теплопроводы, расположенные в толще пода и в рабочей камере, в стенке между вертикальными каналами с верхники выходными окнами выполНены дополнительные вертикальные каналы и дополнительные верхние входные окна, соединенные с боровом, и в верхней части стенки— с воздуховодамн вторичного воздуха, а гаэогорелочные устройства размещены перед дополнительными верхними входными окнами.

Кроме того, теплопроводы выполнены из углеродистых огнеупорных материалов.

Применение многокамерной печи предложенной конструкции позволяет увели щть КПД за счет снижения удельного расхода топлива. Снижение же удельного расхода топлива возможно с повышением удельной производительности печи и при снижении перепадов температур по высоте рабочей камеры. Это обусловлено тем, что,во-первых, подача газа и воздуха в верхней части вертикальных каналов разделительных стенок позволяет устранить сжигание топлива под сводом, что уменьшает тепловые потери процесса. Летучие продукты карбонизации, выделяющиеся из заготовок, частично сгорают под сводом и догорают в вертикальных каналах и сборном борове разделительных стегок, что обеспечивает дополнительное снижение расходов топлива. Во-вторых, увеличен полезный объем камер за счет перехода к нагреву пода кондукцией через продольные теплопроводы. Низкое термическое сопротивление теплопроводов из графита позволяет при отказе от греющих подподовых туннелей известной печи заметно повысить высоту камер за счет снижения общей высоты пода. В-третьих, возможно применение вертикальных теплопроводов, увеличивающих интенсивность и равномерность теплообмейа, что позволяет без муфельных каналов и подподовых туннелей ускорить нагрев заготовок по всей высоте камер.

При этом использование углеродистых огнеупорных материалов допускает передачу теплового потока непосредственно от теплоносителя, идущего под сводом из выходных окон одной з 113 разделительной стенки к входным окнам другой. В-четвертых,вся площадь пода используется для размещения обжигаемых заготовок. При этом роль греющих стенок выполняют раздели5 тельные стенки, в которых, за счет выполнения входных верхних окон у части вертикальных каналов, образуются. нисходящие потоки теплоносителя из предшествующей камеры в сборный боров и из сборного борова— восходящие потоки через другую часть вертикальных каналов, с верхними выходными окнами, в последующую, по направлению теплоносителя, камеру.

Организация нескольких поворотов нисходящих-восходящих потоков и их чередование в плоскости поперечной оси печи обеспечивает выравнивание температуры кладки разделительной стенки, что позволяет резко повысить равномерность температур в объеме рабочей камеры.

На фиг. 1 показана многокамерная печь обжига углеродсодержащих заготовок; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Печь имеет два ряда камер (показаиы четыре камеры одного ряда}.

Камеры закрыты съемными своДами 2 Зб и размещены на основании 3. Размеры камер по длине ограничены разделительными стенками 4, имеющими сборный боров 5. На основании уложены . продольные теплопроводы 6, установленные торцами в соприкосновении с разделительными простенками.

На продольных теплопроводах .помещен плотный под 7, выполненный огнеупорной кладкой, без щелей. На плотном 40 поду возможна установка контейнеров 8 беэ пересыпки с заготовками 9 внутри контейнера в перерыпке 10, Воз- можна также установка заготовок 11 (относительно малых размеров) на .45 поду непосредственно в слое пересыпки.

На плотном поду камер можно устанавливать, в один или несколько рядов, вертикальные теплопроводы 12, например прямоугольные колонны из g1 углеродистых огнеупорных материалов (глинисто-графитовые огнеупоры).

Сборный боров соединен вертикальными каналами 13 с верхними выходными окнамя 14 (два окна) разделитель- 55 ной стенки. В каждой разделительной стенке у боковых стен 15 печи и с чередованием с верхними выходными

4868 4 окнами выполнены верхние входные окна 16 (три окна). Горелочные устройства 17 установлены у верхних входных окон в боковых стенах.Воздуховодй 18 сообщены с вертикальными каналами верхних входных окон у боковых стен печи.

При работе многокамерной печи обжига углеродосодержащих заготовок поток теплоносителя движется в направлении, указанном стрелкой, под действием разрежения, создаваемого в сборном борове 5 концевой камеры М 4, соединенном при помощи наклонного борова с боровом дымососа (не пока заны) ° Продукты сгорания газового топлива, характеризуемые избытком кислорода, проходят первую ка: еру I и через верхние входные окна 16 (три окна) поступают в соответствующие вертикальные каналы 13 и да,нее в сборный боров. Гаэ выходит и горелочных устройств 17 и сгорает частично в начале верхних входиж окон, расположенных в разделительной стенке 4 у боковых стен. 15, и доллгается во вторичном воздухе, засасываемом через воздуховоды 18. В сборном борове нисходящие потоки, идущие из вертикальных каналов, расположенных у боковых стен, и из среднего вертикального канала верхнет о входного окна, перемешиваются при повороте на 180 и восходящим потоком направляются через верхние выходные окна 14 под свод 2, в следующую, по направлению потока теплоносителя, вторую камеру. При скорости распространения пламени в смесях горючих газов (природного газа) с воздухом несколько меньшей 0,3 м/с, так как в продуктах сгорания часть кислорода заменена углекислым газом и водяным паром, сгорание полностью завершается в вертикальных каналах и сборном борове разделительной стенки, чем обеспечивается интенсивный прогрев его стенок. Перекешивание потоков и передача тепла от нисходящего потока к восходящему за счет чередования входных и выходных окон увеличивает равномерность нагрева разделительной стенки по фронту и высоте. От разделительной стенки тепловой поток передается теплопроводностью через пересыпку 10 эа» готовкам 11 или излучением через

"прозрачный" зазор контейнерам 8 с!

134868

Составитель В.Смирнов

Техред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Гулька г

Заказ 1ОО66/38 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 43

Г заготовками 9 в пересылке. Тепло конвекцией от потока дымовых газов, идущих под сводом от выходных окон к входным и излучением от. свода, пеР редается открытым торцам вертикальных теплопроводов 12 и через них теплопроводностью по пересылке заготовкам или излучением контейнерам.

Продукты сгорания, пройдя под сводом второй камеры, указанным образом гре-10 ют разделительный простенок третьей камеры, следующей по пути потока теплоносителя. Нагрев заготовок (контейнеров с заготовками) снизу производится от плотного пода 7,кото- 15 рому передается тепло по продольным теплопроводам 6 от. теплоносителя, идущего в сборных боровах. Основание 3 печи снижает потери тепла.

В третьей камере из заготовок выделяются летучие продукты карбоннзации, которые сгорают, проходя во входные окна разделительной стенки, в вертикальных каналах и сборном борове.

Таким образом, под свод концевой четвертой камеры идет теплоноситель в виде продуктов полного сгорания, что снижает удельный расход топлива.

Предложенная многокамерная печь обжига углеродсодержащих заготовок имеет более высокий КПД, чем известные конструкции однотипных лечей.

Это вызвано снижением удельных расходов топлива на процесс, что в свою очередь возможно при повышении удельной производительности и снижении перепада температур по высоте камеры.