Шахтная печь для производства гранулированного обожженного оксида кальция
Владельцы патента RU 2303759:
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)) (RU)
Изобретение относится к обжигу карбонатных пород в шахтных печах и может быть использовано в черной и цветной металлургии, горнорудной промышленности, в частности для получения гранул невзрывчатого разрушающего состава, в строительной промышленности, а также в сельском хозяйстве. Шахтная печь включает зоны подогрева, обжига и охлаждения, горелки, установленные в зоне обжига в два яруса по периферии, механизмы загрузки и выгрузки. Зоны подогрева, обжига и охлаждения выполнены равными по объему, а объем шахты печи определяется соотношением ее высоты к диаметру, равным 3,8-4,0. Горелки установлены по периферии в начале и конце зоны обжига, а их оси смещены относительно друг друга на 70-75°. Изобретение позволит рационально использовать объем печи с получением обожженных гранул оксида кальция высокого качества, повысить надежность и срок ее службы. 2 ил.
Изобретение относится к обжигу карбонатных пород в шахтных печах и может быть использовано в черной и цветной металлургии, горнорудной промышленности, в частности для получения гранул невзрывчатого разрушающего состава, в строительной промышленности, а также в сельском хозяйстве.
Известна конструкция шахтной печи для обжига известняка, включающая зоны подогрева, обжига и охлаждения, в которой распределение газового потока по всему сечению зоны обжига выполнено с сужением профиля, где встроены камеры сгорания топлива, соединенные между собой кольцевым каналом (см. патент RU №2101635, МПК7 F27B 1/00, опубл. 10.01.1998 г.).
Недостатками печи являются быстрый выход из строя кольцевого канала, сложность конструкции и большой объем печи.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является шахтная печь для обжига известняка, включающая зоны подогрева, обжига и охлаждения, расположение горелок в зоне обжига в два яруса по периферии, механизмы загрузки и выгрузки (см. а.с. №981794, МПК7 F27В 1/00, опубл. 15.12.1982 г.).
Недостатком печи является низкая надежность ее работы при длительном обжиге, что приводит к пережогу, а следовательно, к снижению качества гранулированного обожженного оксида кальция.
Задачей предлагаемого технического решения является рациональная конструкция печи, позволяющая получать обожженные гранулы оксида кальция высокого качества, повышение надежности и срока ее службы.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в известной шахтной печи для производства гранулированного обожженного оксида кальция, включающая зоны подогрева, обжига и охлаждения, горелки в зоне обжига в два яруса по периферии, механизмы загрузки и выгрузки, согласно изобретению, зоны подогрева, обжига и охлаждения выполнены равными по объему, а объем шахты печи определяют из соотношения ее высоты к диаметру, равным 3,8-4,0, при этом горелки установлены по периферии в начале и конце зоны обжига, а их оси смещены относительно друг друга на 70-75°.
При соотношении высоты шахты печи к ее диаметру ниже 3,8 и выше 4,0 снижается качество обожженных гранул оксида кальция. При равных объемах зон подогрева происходит равномерное распределение воздуха в них и лучшая теплопередача. За счет расположения осей газовых горелок под углом 70-75° происходит эффективнее сгорание топлива, что сокращает расход газа, повышает надежность и срок службы шахтной печи.
Данная конструкция позволит рационально использовать объем печи с получением обожженных гранул оксида кальция высокого качества, повысить надежность и срок ее службы.
Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шахтной печи для производства гранулированного обожженного оксида кальция, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Шахтная печь состоит из шахты, выполненной из металлического кожуха 1, футерованного огнеупорным материалом 2, а зазор между футеровкой 2 и металлическим кожухом 1 заполнен теплоизоляционным материалом 3. Шахта имеет зоны подогрева 4, обжига 5 и охлаждения 6, которые выполнены равными по объему. В начале и конце зоны обжига 5 по периферии установлено два яруса горелок 7, оси которых смещены на 70-75° относительно друг друга. Нижняя часть печи снабжена "гребешком" 8 для подвода охлаждающего воздуха, а верхняя - дымососом 9 для отвода газообразных продуктов. Объем шахты выполнен с соотношением высоты к диаметру, равным 3,8-4,0. Шахтная печь снабжена механизмом загрузки 10 и механизмом выгрузки 11.
Шахтная печь работает следующим образом.
Механизм загрузки 10 подает в печь сырьевой материал карбонатных пород необходимой фракции, который распределяется в зоне подогрева 4 равномерно поперечному сечению. Сырье загружается периодически. Время загрузки согласуется с температурой в верхней части печи или по показанию уровнемера, поддерживая постоянный уровень засыпки, не создавая возрастания аэродинамических сопротивлений у стенок печи. Методом "следования" подогретый отходящими газами сырьевой материал продвигается в зону обжига 5, где происходит его декарбонизация и спекание. Из зоны обжига 5 обожженный оксид кальция поступает в зону охлаждения 6 и выгружается из печи посредством механизма выгрузки 11. Воздух, выходящий из "гребешка" 8, отбирает тепло от обожженных гранул оксида кальция и равномерно распределяется по высоте зоны охлаждения 6, зоны обжига 5 и зоны подогрева 4, отдавая тепло поступающему в печь материалу, и затем через дымосос 9 выбрасывается в атмосферу.
Обжиг сырьевого материала производится от горелок 7, расположенных по периферии шахты в два яруса в начале и конце зоны обжига 5. Глубина внедрения горелок 7 в массу карбоната от 3 до 20 см, что позволяет регулировать энергией струи факелов необходимую температуру в течение всего времени обжига, при этом оси факелов смещены относительно друг друга на угол 70-75°, что позволяет рационально распределить тепло и повысить качество обожженных гранул оксида кальция как основного компонента для приготовления невзрывчатых разрушающих составов.
Использование предлагаемого изобретения позволит по сравнению с прототипом рационально использовать объем шахтной печи с получением обожженных гранул оксида кальция высокого качества, повысить надежность и срок ее службы.
Шахтная печь для производства гранулированного обожженного оксида кальция, включающая зоны подогрева, обжига и охлаждения, горелки, расположенные в зоне обжига в два яруса по периферии, механизмы загрузки и выгрузки, отличающаяся тем, что зоны подогрева, обжига и охлаждения выполнены равными по объему, а объем шахты печи определяется соотношением ее высоты к диаметру, равным 3,8-4,0, при этом горелки установлены по периферии в начале и конце зоны обжига, а их оси смещены относительно друг друга на 70-75°.
