Способ регулирования печи для обжига анодов и печь, адаптированная для осуществления этого способа

Способ регулирования печи для обжига анодов и печь, адаптированная для осуществления этого способа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к способу регулирования печи обжига или так называемой печи "с вращающейся областью огневого воздействия" ("ring fumace" по-английски), предназначенной для обжига углеродсодержащих блоков, в частности углеродных анодов, используемых для производства алюминия при помощи электролиза.

В настоящее время уже известны способы регулирования печей обжига этого типа, описанные, например, в патентных документах FR 2600152, FR2 614093, ЕР 1070224 и WO 91/19147.

Печи этого типа, называемые также печами "с открытыми камерами", содержат, как это описано в упомянутых выше патентных документах, множество располагающихся в продольном направлении камер естественного предварительного нагревания, обжига, продувки, принудительного охлаждения и разгрузки, а также не являющихся активными камер, причем каждая камера образована, в поперечном направлении, при помощи последовательного сочетания чередующимся образом полых нагревающих перегородок, в которых циркулируют горячие газы, и ячеек, в которые укладываются подлежащие обжигу углеродсодержащие блоки, причем эти блоки погружены в углеродсодержащую пыль, называемую "угольной пылью". Горячие или дымовые газы, возникающие в результате сгорания топлива и обеспечивающие обжиг, циркулируют в виде потока в упомянутых полых перегородках с тонкими стенками, проходящих в продольном направлении данной печи. Эти полые перегородки снабжены в их верхней части перекрываемыми отверстиями, которые называют "вентиляционными отверстиями". Эти вентиляционные отверстия дополнительно могут содержать лабиринтные перемычки, предназначенные для удлинения и более однородного распределения траектории движения потока горячих или дымовых газов, являющих следствием сгорания топлива. Упомянутые ячейки являются открытыми в их верхней части для того, чтобы обеспечить возможность их загрузки, путем укладывания штабелями сырых блоков, и выгрузки уже обожженных блоков после их охлаждения.

Печь такого типа обычно содержит две продольные галереи, общая длина которых может составлять более сотни метров и которые содержат последовательность камер, отделенных друг от друга поперечными стенками. Две галереи сообщаются на их продольных концах при помощи извилистых дымоходов, которые позволяют передавать газы из одной галереи в другую.

Нагревание такой печи обеспечивается при помощи устройств нагревания, имеющих длину, равную ширине упомянутых камер, и содержащих одну или несколько горелок или одну или несколько форсунок для впрыска топлива в расчете на полую перегородку. Эти форсунки для впрыска топлива или горелки вводятся через вентиляционные отверстия в полые перегородки соответствующих камер. Перед этими горелками или форсунками (по отношению к направлению продвижения вращающейся области огневого воздействия, соответствующему также направлению движения горячих газов в полых перегородках) размещают стойки нагнетания воздуха, необходимого для горения, монтируемые на переднем устройстве нагнетания, снабженном вентиляторами, причем эти стойки нагнетания присоединены через вентиляционные отверстия к упомянутым перегородкам. Позади горелок или форсунок размещают стойки всасывания дымовых газов сгорания, устанавливаемые на заднем устройстве всасывания, питающем центры улавливания и обработки дымовых газов, и оснащенные заслонками, позволяющими контролировать расходы всасывания этих стоек всасывания на желаемых уровнях. Нагревание обеспечивается одновременно в результате сгорания так называемого первичного топлива, впрыскиваемого в камеры обжига, и в результате сгорания так называемого вторичного топлива, образованного летучими горючими веществами (такими, например, как полициклические ароматические углеводороды), испускаемыми обрабатываемыми блоками. Эти летучие горючие вещества испускаются, говоря более конкретно, каменноугольной смолой обрабатываемых блоков в процессе повышения температуры этих блоков в камерах естественного предварительного нагревания. Поскольку упомянутые перегородки находятся при пониженном давлении в камерах естественного предварительного нагревания, эти летучие горючие вещества покидают ячейки, проходя сквозь полые перегородки через отверстия, специально предусмотренные для этого, и сгорают вместе с кислородом, оставшимся в дымовых газах сгорания, которые циркулируют в полых перегородках этих камер.

Обычно примерно десяток камер одновременно являются "активными", а именно четыре камеры в зоне нагнетания, три камеры в зоне нагревания и три камеры в зоне естественного предварительного нагревания.

По мере того как осуществляется процесс обжига, например, в результате реализации циклов продолжительностью 28 часов, продвигают (или поворачивают), на одну камеру, систему, образованную "передним устройством нагнетания, устройством нагревания и задним устройством всасывания", причем каждая камера последовательно обеспечивает, таким образом, следующие различные функции:

- позади зоны естественного предварительного нагревания (камера, не являющаяся "активной", или камера загрузки) обеспечивается функция загрузки сырых углеродсодержащих блоков;

- в зоне естественного предварительного нагревания обеспечивается функция естественного предварительного нагревания перегородок, углеродсодержащих блоков и т.д. при помощи дымовых газов сгорания, циркулирующих в перегородках, а также в результате сгорания вторичного топлива;

- затем, в зоне обжига, обеспечивается функция нагревания углеродсодержащих блоков до температуры, имеющей величину в диапазоне от 1100°С до 1200°С;

- и наконец, в зоне продувки, обеспечивается функция охлаждения углеродсодержащих блоков при помощи холодного наружного воздуха, нагнетаемого в полые перегородки, и, коррелятивным образом, предварительное нагревание этого воздуха, циркулирующего в полых перегородках и образующего окислитель поддержания горения для печи, при помощи тепловой энергии, запасенной перегородками, углеродсодержащими блоками и т.д.;

- при этом зона продувки продолжается затем зоной принудительного охлаждения и выгрузки охлажденных углеродсодержащих блоков.

Обычно используемый способ циркуляции в печи такого типа состоит в регулировании температуры и/или давления в некотором количестве камер этой печи. Обычно на 10 одновременно являющихся активными камер 4 камеры имеют средства измерения температуры и 2 камеры имеют средства измерения давления. С одной стороны, каждая из трех камер, находящихся в зоне нагревания, содержит устройство нагревания и регулируется в зависимости от температуры дымовых газов сгорания, причем впрыскивание топлива обычно корректируется таким образом, чтобы температура этих дымовых газов сгорания отслеживала кривую повышения температуры с течением времени. С другой стороны, скорость вращения вентиляторов устройства нагнетания обычно регулируется в зависимости от давления, измеренного перед горелками нагревания. И наконец, степень открытия заслонок устройства всасывания может быть отрегулирована в зависимости от разрежения, измеренного в камере, располагающейся между устройствами нагревания и устройством всасывания. Однако, чаще всего, в частности, в наиболее новых печах подобного типа, упомянутое разрежение само подвергается регулированию при помощи некоторой заданной температуры, а именно обычно при помощи температуры дымовых газов сгорания в некоторой точке зоны естественного предварительного нагревания, таким образом, чтобы упомянутые заслонки управлялись путем измерения температуры и ее сопоставления с заданной величиной температуры, изменяющейся во времени.

В целом ожидаемый результат процесса этого регулирования состоит в обеспечении выдерживания углеродсодержащими блоками повышения температуры при соблюдении различных фаз процесса обжига и при исключении образования несгоревших остатков, порождающих наличие этих несгоревших остатков в дымовых газах и образование отложений. Процесс поднятия температуры анодов обычно включает участок по существу линейного поднятия этой температуры вплоть до достижения температуры в диапазоне от 1100°С до 1200°С, соответствующей конечной температуре обжига углеродсодержащих блоков и зависящей главным образом от характера используемых первичных материалов, образующих эти углеродсодержащие блоки. Для обеспечения этого желательного характера повышения температуры анодов определяют кривую изменения температуры газов в перегородках, которая также учитывает дополнительное поступление тепловой энергии, связанное со сгоранием летучих и горючих материалов.

Как это известно, например, из патентной заявки FR 2600152, в которой описан классический способ регулирования, желаемая температура в зоне обжига обеспечивается путем регулирования количества впрыскиваемого первичного топлива в зону обжига на основе измерений температуры в упомянутых перегородках. Регулирование температуры газов в зоне естественного предварительного нагревания контролируется путем регулирования всасывания с использованием стоек всасывания и регулирования нагнетания с использованием стоек нагнетания, то есть регулирования циркуляции потоков воздуха в различных перегородках. Действительно, температура измеряется и расход модифицируется в зависимости от соответствующего закона изменения температуры. Нагревание зоны естественного предварительного нагревания реализуется при этом в результате самой герметичной циркуляции в перегородке совокупности горячих газов или дымовых газов сгорания.

В этой патентной заявке FR 2600152 упомянутый расход воздуха, кроме того, может быть отрегулирован автоматизированным образом для того, чтобы зависеть от измерения степени мутности дымовых газов в отборах всасывания, а также от температуры, имеющей место в перегородках зоны естественного предварительного нагревания. При этом логичным образом увеличивают расход воздуха, циркулирующего в упомянутых перегородках в тех зонах, где происходит сгорание первичного топлива и вторичного топлива, для того, чтобы уменьшить содержание несгоревших остатков в дымовых газах.

В патентной заявке FR 2614093 этот расход воздуха или количество воздуха для поддержания горения, необходимое и достаточное для обеспечения полного сгорания как летучих горючих веществ, выделяемых в процессе обжига углеродсодержащих блоков, так и впрыскиваемого первичного топлива, рассчитывается на основе количества впрыскиваемого первичного топлива и количества летучих горючих веществ, содержащихся в этих углеродсодержащих блоках и высвобождаемых из них в зависимости от температуры.

В патентной заявке WO 91/19147 этот расход воздуха регулируется и минимизируется в результате контроля соотношения количества кислорода с количеством топлива в печи путем измерения содержания кислорода в перегородках и во впрыскиваемом, если это необходимо, в эти перегородки воздухе точно позади зоны обжига для того, чтобы содержание кислорода было достаточным для обеспечения возможности сгорания всех летучих и горючих материалов. Добавление холодного воздуха непосредственно после зоны обжига для обеспечения сгорания летучих горючих веществ имеет недостаток, который заключается в охлаждении газов и в том, что самопроизвольное воспламенение летучих горючих веществ, высвобождаемых из углеродсодержащих блоков, носит случайный характер.

Еще из патентного документа ЕР 1070224 известна система регулирования, позволяющая оптимизировать сгорание топлива и передачу тепловой энергии, исключая резкие изменения параметров путем отслеживания некоторой заданной величины, основанной на энтальпийных потоках.

Постоянная проблема в области печей с вращающейся областью огневого воздействия состоит, таким образом, в образовании не полностью сгоревших частиц в дымовых газах в упомянутых перегородках. Поскольку эти дымовые газы, содержащие не полностью сгоревшие частицы, формирующиеся главным образом в том случае, когда количество кислорода в непосредственной близости от впрыскиваемого первичного топлива или от вторичного топлива, высвобождаемого из углеродсодержащих блоков, оказывается недостаточным для обеспечения полного сгорания первичного топлива, а также вторичного топлива, существующий уровень техники предлагает в избытке способы регулирования, позволяющие определить количество воздуха, подлежащего введению в упомянутые перегородки. Эти способы регулирования основываются главным образом на измерениях температуры и измерениях давления в большом количестве камер и в различных перегородках одной и той же камеры. Дополнительные измерения, как это указано в описанном выше существующем уровне техники, могут привести к дополнению этих базовых измерений.

Отмечается также, что расход газов, циркулирующих в перегородках, в любом случае должен удерживаться на минимальном уровне таким образом, чтобы в максимально возможной степени ограничить утечки воздуха, являющиеся следствием разрежения, главным образом в зоне естественного предварительного нагревания.

Из двух этих противоречивых требований введение достаточного количества воздуха для обеспечения полного сгорания первичного топлива и вторичного топлива на практике, однако, является предпочтительным требованием по соображениям безопасности.

Важно, в частности, чтобы в зоне естественного предварительного нагревания вторичное топливо всасывалось в направлении полых перегородок и сгорало непосредственно в присутствии остаточного кислорода, имеющегося в дымовых газах сгорания. В противном случае дымовые газы с несгоревшими остатками топлива, или пары смолы, осаждаются и загрязняют стойки всасывания, заднее устройство всасывания и дымоходы, которые ведут в центр улавливания и обработки дымовых газов. При этом упомянутые отложения могут воспламениться в контакте с раскаленными частицами пыли, увлекаемыми потоком движущегося воздуха. Эти возгорания повреждают дымовые каналы и коллекторы. С учетом этих рисков принимаются специальные области безопасности, которые, соответственно, увеличивают расходы всасываемых дымовых газов сгорания для ограничения несгоревших остатков в этих дымовых газах.

Увеличение расходов в полых перегородках порождает, однако, полное изменение баланса передачи тепловой энергии в этих перегородках. Введение в зону обжига предварительно нагретого воздуха, поступающего из зоны продувки, при этом оказывается увеличенным таким образом, что становится необходимым сжигать больше первичного топлива для достижения требуемой температуры обжига анодов. Введение в зону естественного предварительного нагревания горячего воздуха, поступающего из зоны обжига, также оказывается увеличенным таким образом, что повышение температуры в зоне естественного предварительного нагревания ускоряется и может отклоняться от предварительно установленного закона повышения температуры, которому необходимо следовать. Однако повышение температуры в зоне естественного предварительного нагревания определяет то место в перегородках зоны естественного предварительного нагревания, где происходит сгорание вторичного топлива и располагается фронт горения вторичного топлива, обычно называемый фронтом дегазации. Действительно, вторичное топливо высвобождается из углеродсодержащих блоков в зависимости от температуры этих углеродсодержащих блоков. Здесь под выражением "фронт дегазации" следует понимать заднюю границу зоны горения летучих горючих веществ. В известных способах регулирования этот фронт дегазации находится в непрерывном движении в направлении перемещения области огневого воздействия. Расположение этого фронта дегазации представляет собой весьма важный параметр регулирования печей с вращающейся областью огневого воздействия, предназначенных для обжига углеродных анодов. Этот фронт дегазации должен располагаться на достаточном расстоянии от стоек всасывания таким образом, чтобы ограничить опасность повреждения оборудования и опасность возгорания в стойках всасывания, в заднем устройстве всасывания, в дымоходах и в центре улавливания и обработки дымовых газов в результате возникновения пламени, присущего горению вторичного топлива, или при помощи раскаленных частиц пыли, воспламеняемых этим пламенем и увлекаемых движением потока газов. Здесь под выражением "достаточное расстояние" следует понимать, например, что расстояние между этим фронтом дегазации и стойками всасывания должно быть достаточным для того, чтобы раскаленные частицы пыли, воспламененные на уровне фронта дегазации, успевали погаснуть. Так, например, для печи, содержащей десяток камер, три из которых представляют собой камеры естественного предварительного нагревания, фронт дегазации не должен продвигаться дальше середины первой камеры (на которой установлено заднее устройство всасывания). Позиционирование этого фронта дегазации представляет собой важный критерий безопасности в области регулирования печей.

Увеличение расхода газов, циркулирующих в перегородках, также вызывает в печах, известных из существующего уровня техники, продвижение фронта дегазации в направлении устройства всасывания, что может оказаться нежелательным с точки зрения безопасности самой печи и обслуживающего ее персонала.

На многих печах оказывается невозможным, при использовании обычных циклов функционирования, в достаточной степени увеличить расход циркуляции газов для того, чтобы устранить несгоревшие остатки в дымовых газах, сохраняя при этом адекватное позиционирование фронта дегазации. Это, в частности, относится к случаю печей, достаточно чувствительных к формированию несгоревших остатков в дымовых газах, таких, например, как некоторые печи старой конструкции или поврежденные печи. Это также относится к случаю печей с малыми потерями напора, таких как печи "без лабиринтных перемычек" или печи с перемычками, известные, например, из патентного документа ЕР 1093560, для которых протяженность траектории прохождения газов является более короткой и потери напора являются относительно небольшими на этой траектории движения газов таким образом, что даже небольшое увеличение расхода газов вызывает весьма значительное продвижение фронта дегазации.

Если известные системы регулирования могут быть подходящими для обжига при использовании обычных циклов функционирования, для реализации которых были определены размерные параметры этих печей, то есть обычных циклов вращения системы нагревания, имеющих продолжительность в диапазоне от 24 часов до 32 часов и предназначенных для обжига, например, в десятке камер, то оказывается также невозможным использовать их для обжига при более продолжительных циклах, длительность которых составляет или превышает 33 часа, поскольку вследствие более значительно времени, оставленного для повышения температуры в камерах естественного предварительного нагревания, и более значительного расхода газов, необходимого для удовлетворительного сгорания первичного топлива и вторичного топлива без образования несгоревших остатков в дымовых газах, температура анодов и газов повышается слишком сильно в камере, располагающейся в непосредственной близости от заднего устройства всасывания, и фронт дегазации слишком близко приближается к этому заднему устройству всасывания.

Поскольку изменение продолжительности циклов функционирования диктуется экономическими соображениями, связанными с тем, чтобы поддерживать производство углеродсодержащих блоков в соответствии с потребностями в этих блоках, существует большая потребность в наличии способа регулирования, позволяющего обеспечить существенную гибкость в том, что касается продолжительности используемых циклов функционирования.

В результате, современное управление и регулирование печей подобного типа характеризуется принятием широкой области безопасности для позиционирования фронта дегазации в зоне естественного предварительного нагревания, которая оказывает непосредственное влияние на основные параметры регулирования данной печи, а именно на расход газов, циркулирующих в полых перегородках, который порождается нагнетанием воздуха в передней части камер продувки и всасыванием дымовых газов сгорания позади камер естественного предварительного нагревания. Эксплуатационное противостояние между областью безопасности, предназначенной для ограничения количества несгоревших остатков в дымовых газах, и областью безопасности, связанной с положением фронта дегазации, приводит к тому, что применение современных способов регулирования оказывается ограниченным для некоторых оптимальных случаев выбора продолжительности циклов функционирования и/или для идеальных печей.

Область безопасности, принятая для регулирования расхода газов по отношению к положению фронта дегазации, иногда приводит также к слишком медленному повышению температуры, в частности, в камере, располагающейся непосредственно перед устройством всасывания, и к явлению так называемой холодной дегазации, то есть к ситуации, когда летучие горючие вещества, высвобождаемые из анодов, которые достигают температуры выделения этих материалов, не воспламеняются в том случае, когда они входят в полые перегородки, поскольку температура газов, циркулирующих в перегородках против этих анодов, не является достаточно высокой для того, чтобы вызвать воспламенение этих летучих горючих веществ. Эти несгоревшие летучие горючие вещества конденсируются при этом в полых перегородках и вызывают образование нежелательных отложений, неблагоприятным образом влияющих на нормальное функционирование печи.

Управление положением фронта дегазации представляет собой постоянную проблему в области регулирования печей с вращающейся областью огневого воздействия, причем этот фронт дегазации, при использовании известных способов регулирования, не может быть расположен достаточно точным и надежным образом, но должен удерживаться на довольно большом расстоянии от устройства всасывания по соображениям безопасности и без слишком большого удаления от него для исключения явления холодной дегазации.

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы решить упомянутые выше проблемы, предлагая усовершенствованный способ регулирования, позволяющий расширить диапазон использования печей с вращающейся областью огневого воздействия. Кроме того, техническая задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить другой простой и надежный способ регулирования, позволяющий свести до минимума проблемы сгорания топлива.

ОПИСАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения этих технических задач предлагаемое изобретение относится к способу регулирования печи, предназначенной для обжига углеродных анодов, используемых для производства алюминия путем электролиза, причем эта печь имеет в своем составе:

- продольные полые перегородки, в каждой из которых может циркулировать с некоторым расходом поток горячих газов обжига, имеющих некоторую температуру, причем эти полые перегородки определяют между собой ячейки, предназначенные для размещения в них подлежащих обжигу анодов, и которые содержат множество вентиляционных отверстий;

- и систему нагревания, вращающуюся по отношению к упомянутым полым перегородкам, которая содержит переднее устройство нагнетания, состоящее из нескольких стоек нагнетания воздуха в различные полые перегородки, заднее устройство всасывания, состоящее из нескольких стоек всасывания газов, поступающих из различных полых перегородок, и располагающееся между упомянутыми передним и задним устройствами по меньшей мере одно устройство нагревания, снабженное по меньшей мере одной горелкой или по меньшей мере одной форсункой для впрыска топлива в расчете на каждую перегородку,

причем линии циркуляции потоков газа в упомянутых полых перегородках, сформированы в этих полых перегородках между соответствующими стойками нагнетания и стойками всасывания;

причем этот способ включает этап естественного предварительного нагревания перегородок и анодов, в ходе которого эти аноды высвобождают летучие горючие вещества, которые сгорают в упомянутых полых перегородках, образуя фронт дегазации для предварительного нагревания газов, перегородок и анодов, причем этот этап естественного предварительного нагревания осуществляется в зоне естественного предварительного нагревания печи позади устройства нагревания,

отличающемуся тем, что зона естественного предварительного нагревания разделена на по меньшей мере одну первую зону естественного предварительного нагревания, располагающуюся на некотором первом расстоянии от устройства нагревания, и одну вторую зону естественного предварительного нагревания, располагающуюся на некотором втором расстоянии от устройства нагревания, причем упомянутое первое расстояние превышает упомянутое второе расстояние, и в котором изменяют газовые потоки, циркулирующие в полых перегородках, таким образом, чтобы контролировать газовые потоки, проходящие через первую зону естественного предварительного нагревания при помощи газовых потоков, выходящих из второй зоны естественного предварительного нагревания, для того, чтобы регулировать повышение температуры перегородок и анодов в первой зоне естественного предварительного нагревания и контролировать положение фронта дегазации.

Это изменение газового потока осуществляется между первой зоной естественного предварительного нагревания и второй зоной естественного предварительного нагревания, в частности, путем добавления потока газа, поступающего снаружи от перегородок, в поток газа, выходящий из второй зоны естественного предварительного нагревания, путем добавления потока охлаждающей текучей среды в поток, выходящий из второй зоны естественного предварительного нагревания, или путем отведения наружу по отношению к перегородкам части потока, выходящего из второй зоны естественного предварительного нагревания.

Первая зона естественного предварительного нагревания предпочтительным образом содержит собственную систему контроля, позволяющую регулировать температуру газов и расход газов, циркулирующих в этой первой зоне естественного предварительного нагревания, какова бы ни была температура газов и расход газов, выходящих из второй зоны естественного предварительного нагревания. Таким образом, обеспечивается разъединение контроля температуры газов и расхода газового потока, проходящего через первую зону естественного предварительного нагревания, и контроля температуры газов и расхода газового потока, выходящего из второй зоны естественного предварительного нагревания. Газы, выходящие из второй зоны естественного предварительного нагревания, однако, предпочтительным образом могут быть использованы для введения тепловой энергии, требуемой для поднятия температуры анодов в первой зоне естественного предварительного нагревания, предусмотренной путем регулирования.

Повышение температуры анодов и положение фронта дегазации в первой зоне естественного предварительного нагревания больше не является следствием, связанным только с тепловой энергией, переносимой газами в передней зоне или второй зоне естественного предварительного нагревания, как это имело место при использовании способов регулирования в соответствии с существующим уровнем техники, где весь поток газов, выходящий из второй зоны естественного предварительного нагревания, непосредственно и возможно более герметичным образом передается в направлении первой зоны естественного предварительного нагревания. Тепловая энергия газов может быть определена в зоне естественного предварительного нагревания печи, располагающейся позади фронта дегазации, при помощи расхода потока газов и температуры этих газов. В соответствии с предлагаемым изобретением можно только частично использовать тепловую энергию, переносимую газами, выходящими из второй зоны естественного предварительного нагревания, для того, чтобы регулировать повышение температуры перегородок и углеродсодержащих блоков в первой зоне естественного предварительного нагревания. При этом используется только желаемое количество тепловой энергии.

В соответствии с предлагаемым изобретением тепловые переносы, осуществляющиеся в этой первой зоне естественного предварительного нагревания, могут быть, таким образом, проконтролированы независимо от тепловых переносов, осуществляющихся во второй зоне естественного предварительного нагревания, а также в остальной части печи. Это позволяет оказывать влияние на поднятие температуры анодов в упомянутой первой зоне естественного предварительного нагревания и, таким образом, контролировать эту температуру. Контроль этого повышения температуры анодов в упомянутой первой зоне естественного предварительного нагревания позволяет контролировать выделение летучих горючих веществ и, соответственно, положение фронта дегазации в зоне естественного предварительного нагревания, в частности, при завершении цикла обжига.

Расход газов, циркулирующих в полых перегородках, может, таким образом, больше не ограничиваться требованиями, касающимися положения фронта дегазации.

Расход газов, циркулирующих в зоне нагнетания, в зоне обжига и во второй зоне естественного предварительного нагревания, больше является лишь вторичным среди прочих параметром для оказания влияния на тепловую передачу и повышение температуры анодов в первой зоне естественного предварительного нагревания, и этот расход газов позволяет обеспечить регулирование положения фронта дегазации таким образом, чтобы имелась возможность регулировать и контролировать положение фронта дегазации при любом расходе и при любой температуре газов, циркулирующих в зоне нагнетания, в зоне обжига и во второй зоне естественного предварительного нагревания. Этот расход, следовательно, может быть отрегулирован и увеличен достаточным образом для того, чтобы уменьшить или вообще устранить проблемы, связанные со сгоранием топлива, в частности, для того, чтобы содействовать сгоранию летучих горючих веществ.

Также, поскольку положение фронта дегазации может быть достаточно точно отрегулировано независимо от расхода газов, циркулирующих в зоне нагнетания, в зоне обжига и во второй зоне естественного предварительного нагревания, больше не ограничивается использование печей в неприспособленных условиях или в условиях, не допускавшихся ранее при использовании способов регулирования из существующего уровня техники.

Использование способа в соответствии с предлагаемым изобретением оказывается, таким образом, особенно предпочтительным для печи с перегородками без лабиринтных перемычек, внутри которых потери напора обычно являются относительно небольшими.

Использование способа в соответствии с предлагаемым изобретением также оказывается особенно предпочтительным в том случае, когда желательно эксплуатировать печь с длительными циклами функционирования, продолжительность которых превышает 33 часа.

Использование способа в соответствии с предлагаемым изобретением также оказывается особенно предпочтительным для печей больших размеров, имеющих в своем составе большое количество устройств нагревания, например 4 или более, и которые требуют введения значительного количества кислорода для обеспечения удовлетворительного сгорания топлива.

Использование способа в соответствии с предлагаемым изобретением также оказывается особенно предпочтительным в том случае, когда количество каменноугольной смолы в печи является особенно значительным и требует введения значительного количества кислорода для обеспечения удовлетворительного сгорания летучих и горючих материалов, например, в том случае, когда аноды имеют высокое содержание каменноугольной смолы, когда количество анодов в ячейках является значительным или когда сами эти аноды имеют большие размеры.

Способ в соответствии с предлагаемым изобретением допускает полную свободу в том, что касается регулирования расхода газов, циркулирующих в зонах печи, отличных от первой зоны естественного предварительного нагревания, внутри которых происходит сгорание первичного топлива и вторичного топлива. Таким образом, имеется возможность регулировать этот расход так, как это указано в уже известных и изложенных выше способах, например, при помощи расчета сгорания совокупности первичного топлива и вторичного топлива или при помощи выявления наличия дымовых газов с несгоревшими остатками топлива.

Имеется также возможность в еще большей степени увеличить этот расход и вывести его за пределы требуемых ранее величин. Этот расход предпочтительным образом позволяет отводить летучие и горючие материалы из ячеек в направлении полых перегородок с большим разрежением для обеспечения их полного сгорания. Следовательно, предпочтительным является увеличение этого расхода на несколько процентов выше того расхода, который является необходимым для предотвращения проблем со сгоранием, с тем, чтобы устранить проблемы существующего уровня техники, вызываемые неудовлетворительным отведением летучих горючих веществ, то есть наличием не отведенных паров каменноугольной смолы, остающихся в пыли и вызывающих нежелательное склеивание между анодами, между частицами пыли и анодами, или между частицами пыли и перегородками, или образующих хризеновые отложения каменноугольной смолы на поверхности ячеек.

В то же время, поскольку здесь больше нет необходимости сохранять область безопасности для того, чтобы регулировать расход газов по отношению к положению фронта дегазации, расход газов может быть существенно увеличен для того, чтобы эти газы постоянно были достаточно горячими в зоне против анодов на уровне фронта дегазации с тем, чтобы исключить явление холодной дегазации анодов.

Увеличение расхода газов, циркулирующих в полых перегородках, влечет за собой, следовательно, энергетическую оптимизацию печей вследствие того, что:

- все летучие горючие вещества отводятся в направлении полых перегородок;

- все летучие горючие вещества сгорают в полых перегородках, поскольку температура газов в этих перегородках является достаточно высокой для воспламенения этих летучих и горючих материалов;

- обеспечивается полное сгорание первичного топлива и вторичного топлива.

Результат такого баланса идет вразрез с принятыми идеями, подразумевающими, что энергетический коэффициент полезного действия печи оказывается уменьшенным в результате повышения расхода воздуха вследствие увеличения инфильтрации холодного воздуха в полых перегородках.

В соответствии с предлагаемым изобретением расход и температура газов, проходящих через первую зону естественного предварительного нагревания, могут быть разъединены с расходом и температурой газов, выходящих из второй зоны естественного предварительного нагревания, на протяжении всего цикла или на протяжении только части этого цикла.

В том случае, когда это разъединение имеет место только на части цикла, регулирование печи на протяжении другой части этого цикла представляет собой классическое регулирование известного типа, при осуществлении которого газы, выходящие из второй зоны естественного предварительного нагревания, входят в первую зону естественного предварительного нагревания без сколько-нибудь значительного изменения расхода или температуры.

В соответствии с другим аспектом предлагаемого изобретения это разъединение может также служить областью маневра, позволяющего обеспечить поддержание существенного расхода циркуляции газов в печи, поддерживая при этом фронт дегазации на разумном расстоянии от заднего устройства всасывания, но без его использования систематическим образом в каждом цикле и для каждой перегородки. Это означает, что способ в соответствии с предлагаемым изобретением заменяет известный классический способ в случа