Обжиговая печь

 

О П И С А Н И Е пц827926

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05.79 (21) 2768457/29-33 с присоединением заявки № (51) М Кл з

F 27В 1/02

ГосУдарстеенный комитет (23) гтр иоритет ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 666.3.041. .548 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 .!-э .",," Я» т; Я

М. Ш. Исламов т

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) Автор изобретения (71) Заявитель

1 ! г l (54) ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к многокамерным шахтным печам для обжига кускового материала и может быть использовано в химической и металлургической промышленности.

Известна обжиговая печь с выносными камерами горения, состоящая из нескольких прямоугольных шахт, газораспределительные стенки которых по высоте снабжены рядами окон, а в зоне обжига выполнены с перекрытием, разделяющим ряды окон с камерами горения на верхние и нижние, а газораспределительные стенки в зоне охлаждения выполнены с полостями, сообщающимися окнами с камерами охлаждения, причем полости нечетных стенок присоединены к нагнетательному вентилятору, а полости четных стенок — к отсасывающему вентилятору (1, 2).

Другая известная шахтная печь для обжига кускового материала содержит шахту с зонами подогрева, обжига и охлаждения, разделенную на секции вертикальными огнеупорными стенками, в которых в зонах подогрева и обжига выполнены каналы и окна, соединяющие секции с камерами сгорания топлива, а в зоне охлаждения выполнены воздухоподводящие каналы и окна, причем воздухоподводящие каналы и окна расположень1 под воздухоотводящими каналами и окнами (3).

Материал в описываемых печах, опускаясь сверху вниз, проходит зоны подогрева

5 (сушки), обжига, выдержки и охлаждения.

Недостатком этих печей является забивание окон в зоне охлаждения, что не обеспечивает охлаждение материала до 100 С и вызывает остановки печи для чистки

10 окон, уменьшая производительность печи.

В шахтной печи (3) расположение между зоной обжига и зоной охлаждения воздухоотводящих окон и каналов приводит при изменении гранулометрпческого соста15 ва обжигаемого материала к перераспределению газового потока, и теплоноситель из зоны обжига может частично поступать в воздухоотводящие окна и каналы зоны охлаждения.

20 Известна также обжиговая печь, содержащая прямоугольные шахты с полостями в газораспределительных стенках в зонах обжига и охлаждения, сообщающимися с шахтами окнами, стенка которых наклоне25 на к горизонту под углом 30, расстояние между окнами составляет две ширины окна, причем полости зоны охлаждения соединены с вентилятором, разгрузочные патрубки с двойными стенками, образующи30 ми рубашки охлаждения, имеющие отводы

827926 для охлаждающего агента, а каждый разгрузочный патрубок снабжен размещенными в верхней части трубами с отверстиями, с установленными под ними защитными козырьками, при этом трубы с отверстиями соединены с рубашками через щели, образованные наружными и внутренними стенками рубашки, причем внутренние стенки короче наружных в 1,5 — 2 раза, а полости газораспределительных стенок зоны охлаждения соединены с нагнетательным вентилятором (4), Эта печь является наиболее близкой по технической сущности и достигаемому реультату к изобретению, но имеет следующие недостатки: охлаждение исходного материала требует установки дополнительного высоконапорного тяго-дутьевого оборудования, что вызывает увеличение расхода электроэнергии в 2,5 — 3 раза; как показали экспериментальные работы по выбору оптимального профиля окон, предлагаемый профиль подвержен забиванию. 1(роме того, в простенках между окнами создаются «мертвые» зоны (так как расстояние между окнами составляет две ширины окна), через которые материал проходит не охл ажденным.

Это приводит к увеличению температуры выгружаемого материала, а следовательно, к снижению производительности печи.

Избыточное давление внутри печи не обеспечивает безопасной работы при обжиге фосфорсодержащего материала из-за возможного выбивания воздуха с фосфорсодержащими составляющими и, кроме того, нарушается прочность конструкции печи (деформация каркаса печи).

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии, повышение производительности, увеличение надежности работы печи путем снижения внутреннего давления.

Указанная цель достигается тем, что в обжиговой печи, содержащей прямоугольные шахты с зонами подогрева, обжига и охлаждения, разделенные на щели вертикальными огнеупорными стенками, в которых выполнены газораспределительные каналы, сообщающиеся с шахтами окнами, расположенными в шахматном порядке, в вертикальных стенках между зоной обжига и зоной охлаждения выполнены разделительные каналы с окнами для всасывания охлаждающего воздуха, сообщающиеся с атмосферой, причем расстояние от низа разделительных каналов до верха газораспределительных каналов зоны охлаждения равно 0,1 — 0,2 ширины щели печи, а суммарная площадь окон на выходе из разделительных каналов составляет 0,2 — 0,3 площади окон на выходе из каналов зоны охлаждения, при этом ширина простенка ме5

1О

4О

65 жду двумя смежными окнами любой зоны печи равна ширине окна, кроме того, угол наклона стенки окна к горизонту составляет 45 — 60 .

Наличие разделительных каналов между зоной обжига и охлаждения, сообщающихся с атмосферой, низ которых расположен на расстоянии от верха верхнего охлаждающего канала, равном 0,1 — 0,2 ширины щели печи, дает возможность исключить гидродинамическую и тепловую зависимости потока газов в зонах печи и ввести дополнительный охлаждающий воздух.

Изменение этого расстояния в сторону уменьшения (менее 0,1 от ширины щели печи) невозможно, так как это связано с размерами футеровочных материалов. При увеличении этого расстояния (более 0,2 от ширины щели печи) увеличивается сопротивление просасываемого воздуха и повышается расход электроэнергии.

Увеличение размеров окон и отсутствие зазора между ними дает возможность увеличить степень охлаждения материала, уменьшить сопротивление движущегося материала.

Уменьшение площади окон в разделительных каналах (ниже 0,2 от площади окон на выходе из охлаждающих каналов в зоне охлаждения) недопустимо, так как возможен переток горячего воздуха из зоны обжига. Увеличение площади окон разделительных каналов более 0,3 от площади окон в охлаждающих каналах нецелесообразно, так как ухудшается охлаждение материала по слою за счет того, что основной поток материала пойдет вдоль стенки канала.

Выбранная ширина простенка между окнами исключает мертвые зоны, через которые материал может пройти, не охлаждаясь (что возможно при увеличении и уменьшении ширины простенка).

Предлагаемый профиль окна в любой зоне печи для обжига исходного материала, например, фосфорита, в котором стенка наклонена на 45 — 60 к горизонту, позволяет исключить забиваемость окон и тем самым повысить производительность печи.

Угол меньше 45 исключает сход материала, так как это меньше угла естественного откоса. Угол больше 60 экономически нецелесообразен из-за неоправданного увеличения высоты этой зоны печи.

На фиг. 1 изображено продольное сечение печи; на фиг. 2 — профиль газораспределительных окон; на фиг. 3 — вид газораспределительных окон по стрелке В; на фиг. 4 — поперечное сечение А — А фиг. 1.

Обжиговая печь содержит прямоугольные шахты 1, разделенные на щели 2 вертикальными огнеупорными стенками 3, в которых выполнены распределительные каналы 4 в зоне обжига и каналы 5 в зоне охлаждения, сообщающиеся окнами 6 в зо827926

10!

Зо

45

55 не обжига и окнами 7 в зоне охлаждения с шахтами 1. Через окна 8 канала 9 отсасывается охлаждающий воздух. Между зоной обжига и зоной охлаждения выполнены разделительные каналы 10 с окнами

11, сообщающимися с атмосферой, причем низ разделительных каналов расположен на расстоянии от верха верхнего охлаждающего канала, равном 0,1 — 0,2 ширины щели печи, а суммарная площадь окон на выходе из разделительных каналов 8 составляет 0,2 — 0,3 от площади окон на выходе из охлаждающих каналов 6 в зоне охлаждения. Ширина простенка между двумя смежными окнами в распределительных каналах в любой зоне печи равна ширине этого окна. Угол наклона к горизонту а стенки окна в любой зоне печи составляет 45 — 60 .

Полости газораспределительных стенок соединены с нагнетательным вентилятором.

Под шахтами расположены разгрузочные патрубки 12.

Работа печи осуществляется следующим образом. Материал загружается сверху в шахту 1 и, опускаясь, проходит последовательно зоны подогрева, обжига и охлаждения. В каналы газораспределительных стенок 3 зоны обжига подается теплоноситель, который через окна 5 поступает в шахты 1.

Теплоноситель поднимается наверх и после обжига используется для сушки и подогрева материала, после чего выводится из печи. Атмосферный воздух поступает через окна 11 разделительных каналов 10, расположенные по обеим сторонам печи, в шахту печи 1 и смешивается с поперечным потоком охлаждающего воздуха, поступающего в зону охлаждения через окна

7 канала 5.

Охлаждающий воздух из зоны охлаждения отсасывается вентилятором 13 через окна 8 канала 9. Охлажденный материал, пройдя разгрузочный патрубок 12, выгружается из печи.

Преимуществами обжиговой печи являются: снижение расхода электроэнергии за счет уменьшения гидравлического сопротивления слоя материала, а также за счет исключения забивания окон обрабатываемым материалом благодаря предлагаемому профилю окон и их расположению; повышение производительности печи за счет допускаемого снижения получаемой степени охлаждения путем увеличения температуры выгружаемого материала с достигаемых 30 — 40 до требуемых по регламенту 100 С; наличие разделительных каналов дает возможность ликвидировать гидравлическую и тепловую зависимость зон обжига и охлаждения и, следовательно, изменять температуру обжига в зависимости от разновидности кускового материала; исключается деформация кожуха печи, имеющая место при работе печи под давлением, и тем самым увеличивается срок службы печи и обеспечивается безопасность ее работы.

Формула изобретения

1. Обжиговая печь, содержащая прямоугольные шахты с зонами подогрева, обжига и охлаждения, разделенные на щели вертикальными огнеупорными стенками, в которых выполнены газораспределительные каналы, сообщающиеся с шахтами окнами, расположенными в шахматном порядке, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, повышения производительности, увеличения надежности работы печи путем снижения внутреннего давления, в вертикальных стенках между зоной обжига и зоной охлаждения выполнены разделительные каналы с окнами для всасывания охлаждающего воздуха, сообщающиеся с атмосферой, причем расстояние от низа разделительных каналов до верха газораспределительных каналов зоны охлаждения равно 0,1 — 0,2 ширины щели печи, а суммарная площадь окон на выходе разделительных каналов составляет 0,2 — 0,3 площади окон на выходе из каналов зоны охлаждения, при этом ширина простенка между двумя смежными окнами любой зоны печи равна ширине окна.

2. Обжиговая печь по п. 1, о тл и ч а юща я с я тем, что угол наклона стенки окна к горизонту составляет 45 — 60, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 188519, F 27В 1/02, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 394640, F 27В 1/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 549663, F 27В 1/20, 1970.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2626541/29-33, F 27В 1/02, 1978.

827926

2 У

Риг. У

Paz. 4

Составитель И. Иноземцева

Техред А. Камышникова

Редактор И. Квачадзе

Корректор А. Степанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 648/3 Изд. № 312 Тираж 661 Подписное

HI70 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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