Печь для плавления грубодисперсного материала

Печь для плавления грубодисперсного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к акт. свид-ву (22) Заявлено 27. 12. 79 (21) 2860738/29 33

Союз Советскик

Социалис тически к

Республик ()926487 (5! )М. Кл. с присоединением заявки K

F 27 В 15/00

С 03 В 5/00

Гоаударотвеиный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень № 17

IIo делам изобретений. и открытий (58) ÍK 622. 784.

° 002.5(088.8) Дата опубликования описания 10 .05 .82

1 . 7

В. А. Курочкин, В. И. Еньков, В..В. Хрулев, В. Н. Образцо@ B. А. Снытников, Э. M. Бегляров и Л. k. Угрюмов .: (72) Авторы изобретения

f

Дзержинский опы1ный завод зольного гравия (71) Заявитель (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ГРУБОДИСПЕРСНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к оборудованию для обработки измельченного материала, а именно к стекловаренным печам.

Известно устройство для плавления тонкоизмельченной сырьевой смеси, представляющее собой печь, содержащую вихревые камеры, расположенную над ними камеру предварительного плав1О ления и сепарации, в верхней части которой размещены горелки и загрузочная течка, а также ванну для расплава. Для вывода отходящих газов в торцевых стенках вихревых камер выполне15 ны центральные отверстия (1 ).

Недостатками известного устройства являются необходимость увеличения габаритов печи для осуществления плавки грубодисперсного материала и, в частности, высоты вертикального ка-. нала, где происходит основное плавление материала, что, в свою очередь, ведет к повышению удельного расхода топлива, неоднородность расплава в результате частотного непровара материала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и ожидаемому положительному эффекту является устройство для плавления тонкоизмельченной шихты, представляющее собой печь, содержащую вихревые камеры, расположенную над ними вертикальную ка". меру предварительного плавления и сепарации, в верхней части которой размещены горелки и загрузочная течка, а также ванну для расплава. Для вывода отходящих газов в торцевых стенках вихревых камер выполнены центральные отверстия. Над ванной для расплава смонтированы водоохлаждаемые фурмы с каналами для дополнительного ввода топлива окислителя и добавок, что обеспечивает обогрев расплава и интенсивное его перемешивание, способствуя расплавлению грубодисперсной части шихты (.2 J.

7 4 посредством которого к циклону 7 последовательно подсоединены пневматический подогреватель 13, включающий подъемную трубку 14, горизонтальный цилиндр 15 и опускную трубку 16, антициклон 17 и отводящий газоход

18. Циклон 7 также снабжен острофакельной горелкой 19. Печь содержит воздухоподогреватель 20 из двух блоков 21 и 22 и ротоклон 23. Для материала имеется бункер 24 с питателем

25, а для подачи воздуха и газоввентиляторы 26 - 28. Печь снабжена камерой 29 поризации расплава, имеющей горелку 30, шибер 31 и поризующее сопло 32.

Печь работает следующим образом.

Материал из бункера 24 питателем

25 подается в пневматический подогреватель 13, где, пройдя по подъемной трубе 14, горизонтальному цилиндру

15 и опускной трубке 16, нагревается и выделяется из потока в антициклоне 17. При этом очищенные газы из антициклона 17 подаются по отводному газоходу 18 в блоки 21 и 22 воздухоподогревателя 20, а горячий материал через загрузочную течку 4 поступает в вертикальную камеру 2 предварительного плавления и сепарации, где so встречных струях сжимаемого топлива, подаваемого через горелки 3, происходит плавление. Окислителем топлива является горячий воздух из блока 21 воздухоподогревателя 20, подаваемый

1 вентилятором,.26. Остальные газы после мокрой очистки в ротоклоне 23 подогреваются в блоке 22 воздухоподогревателя 20 с целью предотвращения конденсации влаги на отводящем газовом тракте и сбрасываются вентилятором

27.в атмосферу. В вертикальной камере предварительного плавления расплавляется большая часть материала и сепарируется из потока газов в расплав ванны 10 и на стенках вихревой камеры 1, На поверхности камеры 1 сепарируется наиболее мелкодисперсная часть материала, которая в виде жидкой пленки стекает в ванну 10. Дальнейшая сепарация происходит в циклонах

6 и 7. В циклоне 6 происходит тонкая очистка высокотемпературных газов.

Отходящие из циклона газы, проходя по цилиндру 8, встречаются с потоком холодного воздуха, подаваемым венти лятором 28 в циклон,7, чем обеспечивается резкое охлаждение газов и находящихся в них частиц материала, кальную камеру предварительного плавления и сепарации, в верхней части которой размещены горелки, загрузочная течка, а также ванну для расплава, снабжена устройством дополнительной сепарации, выполненным в виде двух установленных соосно циклонов, соединенных ц,;линдром, причем нижний зо циклон сообщен тенгенциально расположенным газоподающим патрубком с вихревой камерой, а верхний циклон снабжен воздухоподводящим тангенциальным патрубком, при этом газоподающий и воздухоподводящий патрубки установлены с образованием встречно направленных газовых потоков.

На фиг. 1 изображена печь, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. l; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 (разрез вихревой камеры).

Печь для плавления грубодисперс" ного материала содержит вихревую ка35

40 меру 1 с вертикальной камерой 2 предварительного плавления и сепарации, в верхней части которой размещены roрелки 3 и загрузочная течка 4. Печь снабжена устройством 5 дополнительной сепарации, состоящим из двух соосно расположенных циклонов 6 и 7, соединенных между собой цилиндром 8.

Циклон 6 снабжен газоподводящим пат50 рубком 9, соединяющим циклон 6 с вихревой камерой 1. Ванна 10. для распла

55 ва расположена в нижней части циклона 6. Циклон 7 снабжен тангенциальным патрубком 11 для подачи воздуха и осевым газоотводящим патрубком 12, 3 92648

Таким образом, наличие водоохлаж-, даемых фурм обеспечивает плавление грубодисперсных материалов с получением качественного расплава, повышение производительности печи и сниже5 ние удельного расхода топлива. Однако и это не решает проблему достижения высокой производительности печи для плавления грубодисперсных материалов, так как для печей, содержащих вихревую камеру, характерен повышенный унос частиц расплава с отводящими газами. Кроме того,у печей мал объем ванны для расплава, что приводит к колебаниям химического состава расплава.

Цель изобретения - повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что печь для плавления грубодисперсго ного материала, содержащая вихревую камеру, расположенную над ней вертиФормула изобретения

Печь для плавления грубодисперсного материала, содержащая вихревую камеру, расположенную над ней вертикаль.ную камеру предварительного плавления и сепарации, в верхней части которой размещены горелки, загрузочная течка, и ванну для расплава, о т л ич а а щ а я с я тем, что, с целью повышения, производительности, она снабжена устройством дополнительной сепарации, выполненным в виде двух установленных соосно циклонов, соединенных цилиндром, причем нижний циклон сообщен тенгенциально расположенным газоподающим патрубком с вихревой камерой, а верхний циклон - воздухоподводящим тангенциальным патрубком, при этом газоподающий и воэдухоподводящий патрубки установлены с образованием встречно направленных газовых потоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М 355464, кл. F 27 В 15/00,1962.

2. Авторское свидетельство СССР

М 406807, кл. С 03 В 5/12, 1972.

5 92648 что предотвращает осаждение последних на стенках пневматического подогревателя 13. При случайных срывах режима, приводящих к налипанию частиц на патрубке 12 пневматического подогревателя 13, удаление наростов производится острофакельной горелкой

19. Расплав иэ ванны 10 поступает в камеру 29 поризации, откуда насыщенным газом выводится на грануляцию и охлаждение. Горелка 30, шибер 31 и сопло 32 работают в схеме пориэации и стабилизации расплава. Готовый поризованный и гранулированный материал подается для последующего использования, например, в качестве легкого заполнителя бетона.

Снижение выноса в предлагаемом устройстве при резком повышении удельных загрузок плавильного пространства достигается двояким путем - последовательным включением двух аппаратов интенсивного плавления специаль-. ным охлаждающим устройством.

Повышение надежности и производительности предложенной печи достигается следующим образом. Чистый холодный воздух, вводимый в патрубок циклона 7 со скоростью 40-60 м/с, создает пристеночный вихрь, препятствую" gp щий проникновению выносимых из циклона 6 плавленых частиц к стенкам, причем вихрь их циклона 7 проникает частично в потолочную часть циклона

6 через цилийдр 8. Вихрь в циклоне

7 направлен навстречу вихрю в циклоне 6. Тогда в зоне цилиндра 8 и в полости циклона 7 до приемного патрубка 12 подогревателя 13 образуется нуль-дрейф зона кольцевой формы, т.е. <о зона встречных вихрей. В этой зоне выносимые частицы в большой массе агрегируются и выпадают в ванну рас. плава циклона 6 (до 99,83) . Оставшая-. ся масса, до 0,24 от выносимой из циклона 6, надежно охлаждается до твердого состояния,. скорость в нульзоне — нулевая, что исключает налипание частиц на патрубке 12 и в подогревателе 13. Из предложенного устройства не может быть вынесено более, чем 0,014 от массы загружаемого на плавку вещества, т.е. эффективность улавливания достигает значений 99 99

И

Таким образом, и уменьшением выноса, и интенсивным охлаждением частиц в нуль-дрейф зоне достигается высокая надежность работы всего комплек7 6 са при резком увеличении удельной загрузки плавителя. При этом достигается основная цель - плавление грубоизмельченно" шихты, что позволяет резко повысить экономические показатели плавильного агрегата.

Снабжение печи устройством дополнительной сепарации значительно уменьшает унос расплавленных частиц отводящими газами, что способствует повышению производительности печи- предлагаемой конструкции, эффективность процесса плавления грубодисперсного . материала (до 1,5 мм вместо 0,1

0,2 мм), снижению удельного расхода топлива. Процесс плавления стабилизируется, так как не требуется остановки на очистку стенок от наростов.

В печи предлагаемой конструкции осаждение частиц на стенках предотвраща" ется потоком холодного воздуха, подаваемого через тангенциальный патрубок в циклон. Совмещение ванны для расплава с ванной первого циклона сокращает габариты печи при увеличении объема собственно ванны, а уве- личение объема ванны для расплава снижает колебания химического состава последнего.