Спосіб опалення барботажних печей для одержання мінеральних розплавів та зануренний пальник для його здійснення

Изобретение относится к технологии и оборудованию для получения высокотемпературных расплавов силикатного сырья в печах барботажного типа, оборудованных погружными горелками. Целью изобрете ния является повышение производительности путем стабилизации состава горючей смеси. Весь поток воздуха на горение перед поступлением в подовую горелку разделяют на два потока. В первый поток, содержащий 40-50% общего количества воздуха, подают на смешение весь поток газа. Полученную первичную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в подовую погружную горелку и перемешивают их в камере горения' непосредственно перед воспламенением. Устройство содержит открытую сверху водоохлаждаемую щелевидную U-образного сечения камеру горения, в продольных боковых стенках которой установлены сопловые планки с сопловыми отверстиями. В камере горения установлены вертикальные поперечные перегородки, разделяющие ее на рабочие секции с соплами, и промежуточные без сопел. К сопловым планкам присоединен раздающий короб, огибающий камеру горения и образующий со стенками последней распределительную камеру Uобразной формы, разделенную продольной перегородкой 10 на распределительные каналы 11 и 12, подключенные соответственно к источнику первичной газовоздушной смеси и воздуха. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. 1 (Л со о з 1689307 Изобретение относится к технологии и оборудованию для получения высокотемпературных расплавов силикатного сырья в печах барботажииго типа, оборудованных подовыми погружными горелками. 5 Цепью изобретения является повышение производительности путем стабилизации состава горючей смеси. Образование горючей смеси происходит в два этапа .Первый этап включает в 10 себї1 предварительное до подачи в горелку смешение всего потока газа с одной частью (40-50% общего объема) разделенного надвое потока всего воздуха с образованием первичной "богато!/" смеси негорючего со- 15 става, ьторои этап - перемешивание в камере горения полученной ранее первичной смеси с оставшейся частью воздуха. Поскольку в объемном отношении оба потока равны, то для их распределения по длине 20 горелки применяют одинаковые каналы. Поэтому возникающая при работе юрелки с расплавом неравномерность распределения обоих потоков по длине качеры горения будет иметь одинаковый характер. Состав 25 образующейся горючей смеси не меняется по длине камеры горения и соответствует заданному. Вертикальная продольная перегооодка, установленная в раздающем коробе по- 30 гружной многослойной горелки и делящая короб на два канала, в один из которых подают "переобогащенную" газовоздушную смесь, а а другой - воздух, позволяет осуществить подвод к сопловым отверстиям 35 Б одной из стенок камеры горения качественно перемешанной смеси негорючего состава, а к соплам в противоположной стенке - воздуха, необходимою для образования горючей смеси ^здзнноіо среднего состава, 40 Таким образом, на иэ>чдую пчру встречно расположенных сопел в камере горения подают газ и воздух в заданном соотношеНа ФИГ. 1 приставлена горелка, про- 45 дольный рззрзд; на фиг. 2 - сечение А-А на Подовая погружная горелка содержит открытую сверху водоохлаждаемую щелевидную U-обрззного сечения камеру 1 горе- 50 ния, наружные стежки КОТОРОЙ имеют термоизолчшкэ 2, а э продольных боковых стенках перпендикулярно им, рапротив друг друга, установлены соллосые ппанкя 3. В сопловых планках группами, расположен- 55 ными друг от друга на равных расстояниях, выполнены выходные каналы А с сопловыми отверстиями 5. В камере горения через равные промежутки установлены вертикальные попереч ные перегородки 6, раздрляюміпс камеру на рабочие секции 7 соплами и промежуточные 8 без сопел К сопловым плзнкэм присоединен раздающий короб 9, огибающий камеру горения и образующий с термоизоляцией 2 распределительную камеру U-образной формы, в которой установлена продольная перегородка 10, разделяющая короб на распределительные каналы 11 и 12,подключенные соответственно к источнику первичной газовоздушнои смеси и воздуха. Раздающий короб снабжен подходящим патрубком 13. Рубашка водяного охлаждения камеры 14 горения снабжена патрубками подвода 15 и отвода 16 воды. Горелка прикреплена к подине плавильной ванны фланцем 17. Перед подачей в погружную горелку весь воздух разделяют на два потока. 8 первый, содержащий 40-50% оошего количества воздуха, подают иа смешение весь поток газа, з затем полученную смесь (первичную) и второй поток воздуха раздельно подают на входы распределительных каналов первичной смеси 11 и воздуха 12, расположенные во входном сечении подводящего патрубка 13. Далее первичная смесь и воздух, каждый поток по своему распределительному каналу двигаются по раздающему коробу 9 и поступают через выходные каналы 4 и сопловые отверстия 5 сопловых планок 3 в рабочие секции 7 камеры 1 горения. ПоСКОІ «ку сопловые отверстия 5 сопловых планок 3 рвсположены в стенках камеры горения встречно, то сгруи воздуха и первичной сг^еси попарно встречаются, причем происходит интенсивное их перемешивание до образования качественно горючей смеси и разделение последней на два пото ка Большая часть tазов поворачивает вверх на выход из камеры горения в оасплав, а остальные газы поступают в нижнюю часть камеры горения, где после розжига горелки образуется постоянно действующий источник зажигания Подожженную смесь вдувакг в расплав, где она догорает в пузырях, образующихся нач рабочими секциями Горелки разжигают до подачи материала в печь. Посла загрузки и появления расплава промежуточные секции 8 кагоры іорения заполняет расплавленный материал, а каждая рабочая секция служит источником образования пузырей з расплаве П р и м е р 1. По известному способу весь поток газа 70 м /ч перед подаией в горелку делят на потоки Первый поток 31,5 м°/ч (около 45% общего количества газа! направляют непосредственно в камеру горения горелки через сопловые отверстия в 0 пррвичной СМРСИ Rpcb газ (10 об %) Второй днище камеры горения, а вто;. яі поток і аіа поток воздуха (45 об.%) подают на смешеперед подачей в камеру горения смешивание о камеру горения. ют со всем потоком воздуха - 690 м /ч. В Температура расплава 1300 ± 10пС. Ракамере горения оба потока перемешивабога в режиме непрерывного плавления и ют, образуя горючую смесь, которая воспвыдачи расплава невозможна, поскольку на ламеняется на выходе из горелки и сюрает рабочем уровне расплава происходят пров расплаве. скоки пламени в канал первичной смеси гоВ объемном соотношении первичная релки. смесь содержит (об.%) воздух: газ=100:5,5. 10 Результаты испытаний сведены в табли8 камеру гспеиия подают газ 4,5 об.%. це, При с том температуря расплава составИз таблицы видно, что по предлагаемоляет 1280 ± iO°C. Была достигнута часовая му способу производительность конвертера производительность по расплаву 350 кг/ч. увеличивается до 385 кг/ч (пост, на 10%), П р и м е р 2. По предлагаемому способу при расходе газа 70 м /ч и расходе воздуха 15 возрастает и температура расплава 1340°С против 1280°С. 690 м /ч последний перед подачей в горелку делят на два потока. В первый поток 310 Формула изобретения мг/ч (45% общего количества воздуха) на 1. Способ отопления барботажных пеобразование первичной смеси подают весь поток горючего газа ~ 70 м'/ч. Далее пол- 20 чей для получения минеральных расплавов, включающий подачу горючего газа и воздуученную смесь и второй поток воздуха разха в подовую погружную горелку их смешедельно подают в погружную горелку. ния и зажигания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, Перемешивание обоих потоков производят что, с целью повышения производительнов камере горелки. Полученную смесь поджигают на выходе из горелки и она сгорает в 25 сти путем стабилизации состава горючей смеси, воздух перед подачей в горелку дерасплаве. В объемном соотношении перлят на два потока, первый из которых в ко-вичная смесь содержит (об.%) возличестве 40-50% предварительно дух:газ=45:10. На смешение в камеру смешивают со всем потоком горючего газа, горения подают воздух 55 об.%. Температура расплава 1340 ± 10°С, часовая произво- 30 полученную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в горелку и перемешивадительность по расплаву 385 кг/ч. ют их непосредственно пеоед воспламенеП р и м е р 3. В условиях примера 2 на нием. образование первичной смеси подают воз2. Погружная горелка длч барботажных дух и газ (об.%) 35:10. В камеру горения подают воздух 65 об.%. Температура рас- 35 печей для получения минеральных расплавов, включающая прямоугольную водоохплава 1290 ± 10°С, часовая производительлаждаемую термоизолированную камеру ность печи 350 кг/ч. горения с рабочими и промежуточными секП р и м е р 4, В условиях примерз 2 циями, в противолежащих боковых стенках поток воздуха делят на две части (об.%) 40 и 60. Состав первичной смееи-воз- 40 которой установлены планки с сопловыми отверстиями в рабочих секциях и U-обраэдух:газ^40:10. В камеру горения подают ный распределительный короб с выходными воздух 60 оЬ.%, Температура расплава каналами, сообщенным с камерой горения, 1320 ±10°С. Производительность печи 370 ССПЛОБЫМИ отверстиями, о т л и ч а ю щ а якг/ч расплава. с я тем, что, с целью повышения производиП р и м е р 5. В условиях примера 2 45 тельности пугем стабилизации состава госостав первичной смеси в объемном соотнорючей смеси, она выполнена с шении воздух:газ-=50:10 (об.%). 50об.% возустановленной в ІІ-обраоном распределидуха подают в камеру горения. Температура тельном коробе продольной вертикальной расплава 1325 ± 10°С, производительность перегородкой, примыкающем одной сторопо расплаву 370 кг/ч. 50 ной к днищу камеры горения, другой - к г П р и м е р 6. При расходе газа 70 м3/ч днищу короба, при этом одна образованная и расходе воздуха 690 м3/ч воздух перед часть подключена к ист^чику газовоздушподачей в горелку деляг на два потока. В ной смеси, другая - к v ' ічнпку воздуха. первый (55 об.%) подают на образование 1689307 Пример 1 Состав первич- Воздух на сме- Газ на смешеной смеси воэ- шение в каме- ние в камеру ру горения, горения, об.% духтаз, об.% об.% 100:5,5 4,5 ПроизводиТемпература расплава, °С тельность, кг/ч 1280±1О 350 2 55:10 45 — 1300±10 Работа невозможна, проскок пламени 3 50:10 50 1325±10 370 4 45:10 55 1340 ±10 385 5 40:10 60 1320±Ю 370 6 35:10 65 129О±1О 350 Фиг. f Редактор Н. Гулько Составитель Т. Буклей Техред М.Моргентал Корректор р. Лончакова Заказ 3783 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101