Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 622.785.5. .002.5 (088.8) Л. И. Алексеев, В. М. Бабошин, Г. В. Дакалов, Д. Н. Гобеджешвнли, Г. К. Кабаков, P. Ф. Кузнецов, В. М. Удилов, Ю. А. Фролов и В. А. Чистополов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Руставский металлургический завод (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ГОРНОВ

АГЛОМЕРАЦИОННЫХ И ОБЖИГОВЫХ

МАШИН КОНВЕЙЕРНОГО ТИПА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к окускованию железорудного сырья, и может быть использовано в горнах агломерационных и обжиговых машин конвейерного.типа.

Известны устройства для отопления горнон агломерационных и обжиговых машин конвейерного типа, обеспечивающие сжигание жидкого или газообразного топлива (1).

Недостатками известных устройств являются значительная длина факела и отсутствие воэможности его регулирования, неприспособленность устройств для раздельного и совместного сжигания газообразного н жидкого топлива, отсутствие возможности резервирования любого из двух видов топлива, невозможность регулирования светимостн факела. В результате падает производительность обжиговых машин и снижается качество готовой продукции.

Наиболее близким по техническим признакам и достигаемым результатам к предлагаемому является устройство для отопления горнон металлургических печей, обеспечивающее сжигание жидкого илн газообразного топлива и состоящее из корпуса, воздушной и газовой труб, направляющих лопаток и мазутного трубопровода.

На выходном торце устройства расположены три отверстия для подачи газообразного или жидкого топлива н воздуха-окислителя (2).

Недостатки этой конструкции вЂ” отсутствие возможности сжигания топлива различной калорийности при заданной тепловой мощности горна, высокие скорости выхода газовоздушной смеси, обусловливающие эжекцию холодного воздуха в горн и неравномерное распределение температурных полей по его ширине, отсутствие резервирования топлива, невозможность совместного сжигания различных видов топлива, невозможность регулирования светимости факела н. как следствие, низкие скорости нагрева шихты до температуры воспламенения твердого топлива. В результате падает производительность обжиговых машин и снижается качество готовой продукции.

Цель изобретения вЂ” обеспечение раздельного и одновременного сжигания жидкого и газообразного топлива с любой теплотворной способ742690!

3 постыл и улучшение тепловой работы конвейерных машин.

Укаэанная цель достигается тем, что мазутную форсунку и запальник стационарно устанавливают внутри газовой трубы, на наружной стенке которой выполнены регулируемые радиальные отверстия, расположенные между направляющими лопатками и глухим торцом трубы, снабженной подвижным регистром, частично перекрывающим отверстие, площадь сечения первого ряда которых меньше в 1,1 вЂ” 1,3 раза каждого последующего в направлении от торца, при этом расстояние от последнего ряда отверстий до направляющих лопаток равно

0,6 вЂ” 0,8 наружного диаметра газовой трубы.

Регулировка светимости факела в горне достигается установкой мазутной форсунки внутри газовой горелки, что обеспечивает сжигание мазута и газа практически в одном легко регулируемом факеле. При этом более высокотемпературная воздухомазутная смесь с большей светимостью располагается в центре факела, а на его периферии сжигается газовоэдушная смесь.

Такая особенность факела существенно повыша. ет стойкость горелочных камней и футеровкн горна, Любое другое взаиморасположение форсунки и горелки приводит к образованию двух факелов и перекосу температурного поля на выходе иэ горелки, что значительно усложняет управление процессом и ускоряет выход из строя горелочных камней и футеровки горна.

В такой конструкции горелки запальник должен быть расположен на одинаковом удалении от горелки и мазутной форсунки для быстрого и надежного зажигания как газового, так и воздушного факелов. Это обеспечивается при расположении запальника внутри газовой трубы. Иное расположение эапальника усложняет зажигание мазутного факела и является нежелательным.

Между направляющими лопатками и глухим торцом газовой трубы на ее наружной стенке изготовлены регулируемые радиальные отверстия для выхода газа. Регулирование общего сечения отверстий производится подвижным регистром, способным перекрывать все ряды отверстий, кроме последнего по ходу газа.

Такая регулировка позволяет сжигать в горелке гаэ с любой теплотворной способностью.

При увеличении калорийности топлива часть отверстий перекрывается, при уменьшениивЂ” число открытых отверстий увеличивается. При этом скорость истечения газа из отверстий, а следовательно, условия его перемешивания с воздухом и сжигание остаются оптимальными

В результате замена одного газа на другой (например, природного на коксодоменный) происходит без замены горелочного устройства.

Подвижный регистр располагается в кольцевом канале для прохода газа у стенки, на которой изготовлены радиальные отверстия.

Расположение регистра снаружи газовой трубы затруднено, так как направляющие лопатки препятствуют его перемещению и появляется опасность его разогрева и заклинивания.

Живое сечение первого (по ходу газа) ряда отверстий должно быль в 1,1вЂ” - 1,3 раза меньше последующего ряда. Такое переменное сечение каждого ряда отверстий обеспечивает гибкое регулирование процесса горения при смене вида сжигаемого топлива, причем при меньшем живом сечении первого ряда (менее, чем в 1,1 от последующего) ухудшаются условия перемешивания газа, выходящего иэ последующих рядов, с воздухом. Большее сечение отверстий первого ряда (более, чем в

1,3 от последующего) также нецелесообразно, так как это приводит к ухудшению перемешивания газа, выходящего иэ первого ряда отверстий, с воздухом.

Расстояние от последнего (по ходу газа) ряда отверстий до направляющих лопаток должно составлять 0,6 вЂ” 0,8 от наружного диаметра газовой трубы, чем обеспечивается хорошее смешение газа и воздуха. При меньшем расстоянии (меньше 0,6 от калибра трубы) не завершается процесс смешивания газа с воздухом и факел становится длинным. Большое расстояние (более 0,8 от наружного диаметра газовой трубы) увеличивает габариты устройства, не улучшая процесс смешения.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для сжигания топлива.

Устройство состоит из корпуса 1, запальника 2, мазутной форсунки 3, оборудованной трубопроводами 4 вЂ” 6 для подачи жидкого топлива, воздуха и распылителя, Газовая горелка состоит из газовой трубы 7 с отверстиями 8, трубопроводов 9 и 10 для подачи газа и воздуха, направляницих лопаток ll и подвижного регистра 12. В мазутной форсунке установлены лопатки для закрутки воздуха. К запальнику подведен газ.

Устройство для сжигания жидкого и газообразного топлива работает следуннцим образом.

Газообразное топливо подается по трубопроводу 9, проходит газовую трубу 7 и через от50 верстия 8 поступает в воздушный поток. Воздух подается по трубопроводу 10, закручивается направляющими лопатками 11 и перемешивается с газом. Закрученная газовоздушная смесь воспламеняется запальником, разбрасы55 вается по стенкам амбразуры и подается в горн.

Жидкое топливо подается по трубопроводу 4, распыляется (иацример воздухом), смешивается с закрученным потоком воздуха, поступает

742690 в вт орн и дожигаетсн в нем в центре газового факела. В результате в горне формируется двухслойныи факел требуемой конфигурации.

В центре факела сжигается смесь жидкого топлива, воздуха и распылителя с коэффициентом расхода воздуха 1,1 вЂ” 1,4. На периферии сжигается газовоздушиая смесь с коэффициентом расхода воздуха 1,3 вЂ” 3,5. Требуемые расходы воздуха, жидкого или газообразного топлива устанавливаются регулировочными вентилями по показаниям измерительных приборов. При таких коэффициентах расхода воздуха на периферии факела устанавливаются более низкие температуры. В результате улучшаются условия эксплуатации горна, повышается стойкость футеровки и гарелочных камней, обеспечивается равномерное распределение температурных полей по ширине горна.

Воздух в мазутную форсунку и газовую горелку подается раздельными потоками, что 20 обеспечивает гибкое.управление процессом формирования факела и сжигания обоих видов топлива.

Увеличение скорости нагрева слоя материалов возможно при повышении светимости факела. Экспериментальные данные показывают, что оптимальная светимость факела обеспечивается при подаче жидкого топлива в центр факела в количестве 30 вЂ” 40% от общего количества топлива. ЗО

Данная конструкция топливосжигающего устройства обеспечивает как совместное, так и раздельное сжигание жидкого и газообразного топлива. При этом для сжигания только жидкого топлива достаточно перекрыть грубо- 35 проводы 9 и 10, для сжигания только газообразного топлива вЂ” перекрыть трубопроводы

4-6. Дальнейшая эксплуатация мазутной или газовой горелки производится обычным порядком. Таким образом, в зависимости от конк- р ретных условий каждый из видов топлива может быть основным или резервным.

Конструкция топливосжигающего устройства обеспечивает создание оптимального теплового режима в горне, одновременное и раздельное сжигание жидкого и газообразного топлива с любой теплотворной способностью, существенное повышение равномерности поля температур по ширине горна, улучшении условий эксплуатации огнеупорной кладки горна, увеличение производительности машин, повышение качества готовой продукции.

Формула изобретения

Устройство для отопления горнов агломерацоинных и обжиговых машин конвейерного типа, содержащее корпус и расположенные в нем воздушные газовые трубы, направляющие лопатки, мазутную форсунку, запальник, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью раздельного и совместного сжигания жидкого и газообразного топлива с различной теплотворной способностью и улучшения тепловой работы конвейерных машин, мазутная форсунка и запальник стационарно установлены внутри газовой трубы; в наружной стенке которой выполнены радиальные отверстия, расположенные между направляющими лопатками и глухим торцом трубы, снабженной имеющим возможность перемещения регистром, частично

I. перекрывающим отверстия, площадь. сечения первого ряда которых меньше в 1,1 вЂ” 1,3 раза каждого последующего в направлении от торца, при этом расстояние от последнего ряда отверстий до направляющих лопаток равно

0,6 вЂ” 0,8 наружного диаметра газовой трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Парфенов А. М. Основы агломерации железных руд. М,, Металлургиздат, 1961.

2; Патент Австралии N 446497, кл. 23 вЂ” ll, 1970.

742б90

Составитель Л. Панникова

Техред Н.Бабурка, Редактор И. Михеева

Корректор А. Гриценко

Подписное

Тираж 671

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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