Спосіб випалювання карбонатних грудкових порід

1. Спосіб випалювання карбонатних грудкових порід у газовій шахтній протиточно-прямоточній печі, який включає введення газоподібного палива та повітря для його згорання по периферії печі C2 2 (19) 1 3 75219 4 тури (до 1500°С и вище), що призводить до прогобічних пальників. Якщо коефіцієнта прм , буде рання пальників та зупинки печі, меншим за 0,4, то повітря з бічних пальників не - відзначається нестабільність технології: марвистачить для повного згорання палива, внаслідок не проникнення частини продуктів згорання від чого догорання матиме місце в кільцевому каналі периферійних пальників вниз уздовж футеровки, (або в порожнинах), а вапно не буде повністю видогорання факелів у кільцевому каналі під прямопаленим. Якщо ж прм 0,8 , то в точною зоною. За основу цього винаходу поставлено технічну обмеженому просторі під центральним пальзадачу стабілізації технології (усунення причин ником виникне висока температура (більше утворення епіків, безперервний та рівномірний схід 1500 С), що призведе до деформації або прогару випалюваного матеріалу по перетину печі, згоранпальників та утворенню епіків у шарі. ня палива у шарі матеріалу, підвищення стійкості Паливо, що подається через бічні пальники, пальників та футеровки тощо) та поліпшення на спалюють при коефіцієнті надлишку повітря цій основі якості вапна. , , прт 1 2... 1 4 . Для спалення власного повітря Рішення поставленої задачі досягається тим, достатньо мати прт . Перевищення прт виклищо у відомому способі випалювання карбонатних грудкових порід у газовій проти-точно-прямоточній кано двома причинами: печі, який включає введення газоподібного палива - необхідністю обмежувати температуру вота повітря для згорання по периферії печі через гнища (в порожнині під пальником) з метою бічні пальники, розташовані в площині стику зон запобігти утворенню епіків та розгару футеровки, випалювання, та усередину прямоточної зони че- доповнити нестачу повітря у прямоточній зоні рез підвішений по осі печі центральний пальник, випалення при спалюванні природного газу, що термічну обробку грудок послідовно в зонах поступає через центральний пальник. підігріву, випалювання у протитоці і прямотоці та Якщо , прт 1 2 , то об'єм повітря буде охолодження, відведення пічних газів із зони недостатнім, що призведе до неповного згорання підігріву та випалюваного шару, газоподібне палипалива в прямоточній зоні та погіршення якості во вводять усередину прямоточної зони на вапна, а при , відстані (0,5...0,8) D від площини стику зон випапрт 1 4 - виявиться надлишок лювання, де D - приведений внутрішній діаметр повітря, котрий призведе до втрат палива. печі, та спалюють з коефіцієнтом надлишку Необхідним інструментарієм до забезпечення повітря 0,4...0,8, а паливо, введене по периферії, з оптимального розподілу пічних газів між протитокоефіцієнтом 1,2...1,4, при цьому відношення ком та прямотоком є відношення перепадів тиску перепадів тиску на кінцях зон прямоточної та вище на кінцях зон прямоточної (випалювання) та розрозташованих протиточних підтримують в межах ташованих вище протиточних (випалювання та 5...20. Повітря для згорання палива нагрівають у підігріву). Для забезпечення стабільної роботи печі теплообміннику пічними газами, відведеними з та одержання високоякісного вапна зазначене випалюваного шару на стику зон охолодження та відношення ( p ) повинно складати випалювання. (Pпрт Ргор ) Між істотними ознаками винаходу та одержа5... 20 p ними технічними результатами існує причинно(Рпрм Ргор ) наслідковий зв'язок. де: Pпрт - розрідження на колоснику (початок Введення газоподібного палива (напр., природного газу) усередину прямоточної зони на відстані (0,5...0,8) D нижче стику зон випалювання, де D - приведений внутрішній діаметр печі, забезпечує прямоточний потік продуктів згорання від центрального пальника та частковий (10...20%) від бічних, а також повне згорання природного газу у шарі, в тому числі за рахунок надлишку повітря, що поступає через бічні пальники. Якщо ж устя центрального пальника розташувати відносно стику зон ближче, ніж на 0,5 D, то частина продуктів згорання піде в протиток навкруг корпусу пальника, що призведе до його перегріву, деформації та прогару, цебто до порушення технології, втраті якості вапна та продуктивності печі. Якщо ж цей пальник опустити нижче 0,8 D, то відбудеться догорання природного газу в кільцевому каналі або. в порожнинах на стику зон прямоточної та охолодження, що призведе до неповного випалення ванна та втрат тепла. Паливо, що подається через центральний пальник, необхідно спалювати при коефіцієнті надлишку повітря рівному прм 0,4... 0,8 . Решта повітря надійде у шар прямоточного випалення від протиточних зон); Ргор - розрідження у площині горіння з бічних пальників (стик протиточної та прямоточної зон випалювання); Рпрм - розрідження на рівні колектора (або порожнин для відбору пічних газів з прямотоку та повітря із зони охолодження). При значенні p 5 потік газу до зон протитоку (випалювання та підігріву) зменшиться, що призведе до нестачі тепла у цих зонах та до надлишку у прямоточній. Такий розподіл тепла призводить до "пережогу" вапна, утворенню епіків та втрат тепла. При 20 нестача тепла виникне у p прямоточній зоні випалення, що погіршить якість вапна внаслідок неповного випалювання. Використання нагрітого у теплообміннику повітря на відміну від запиленої газоповітряної суміші у протитоку виключає введення вапняного пилу в зони горіння периферійних пальників, що істотно зменшує небезпеку утворення епіків у поверхневих шарах перед пальниками. Порівняльний аналіз прототипу та заявленого 5 75219 6 технічного рішення показує, що останньому прирозподіляються у протитоці (основний об'єм таманна низка істотних ознак (місце введення па80...90%) та в прямотоці. В прямоток надходить лива в піч, коефіцієнт надлишку повітря для кожневеликий їх об'єм (10...20%), збагачений ного типу пальників, комплексний аеродинамічний повітрям, як більш важким газом. Газоподібне папоказник газових потоків), котрі відповідають ливо, введене в центральний пальник 8, спалюють критерію "новизни". при прм 0,4... 0,8 , завдяки чому температура під Критерій "винахідницький рівень" випливає з його устям не перевищує 1200°С, що запобігає неочевидності істотних ознак: місця введення паутворенню епіків та пережогу вапна. Догорає палива у випалювальний шар, різних коефіцієнтів ливо в шарі прямоточного випалення контактуючи розходу повітря для пальників, комплексного з надлишковим повітрям, що надходить через бічні аеродинамічного показнику газових потоків. пальники. Пічні гази з прямоточної зони та повітря Сутність пропонованого способу із зони охолодження (газоповітряна суміш) збирарозкривається схемою, що додається. В шахту 1 ють у кільцевому колекторі 11, (або у кутових позавантажують карбонатну сировину (напр., вапрожнинах), звідки під дією димососу надходять в няк), котрий проходячи через неї, зазнає термообтеплообмінник (рекуператор) 10. робки: Аеродинамічний режим печі характеризується - нагріванню пічними газами в зоні підігріву 2; такими показниками: основній дисоціації карбонатів у - розрідження на колошнику печі (над зоною високотемпературній (до 1300 С) протиточній зоні підігріву) - 1,8...2,2кПа; випалювання 3; - розрідження в площині пальників - 40...50 Па; остаточній дисоціації карбонатів в - розрідження в колекторі збору газоповітряної прямоточній зоні випалювання 4 при постійному суміші - 0,25...0,35 кПа; зниженні температури до (950...1000 С); - середнє відношень p 7,67 . - охолодженню повітрям у зоні охолодження 5. В кінці зони прямоточного випалення вапно Охолоджене вапно видаляють із печі за доподосягає високого степеню дисоціації (95...98%) при могою вивантажувального пристрою 6. помірній температурі (850...900°С). Пройшовши Газоподібне паливо (природний газ) вводять у зону охолодження, вапно охолоджується до піч через бічні пальники 7, розташовані по (50..80)°С і його вивантажують з печі. периферії печі (кількість їх - 6...10 штук), та через Ефективність та дієвість пропонованого споцентральний, підвішений по осі печі, пальник 8. собу випливає із порівняння його з прототипом. Устя центрального пальника 9 розташовують на Істотні ознаки поліпшують показники роботи печі, відстані (0,5...0,8) D від площини бічних пальників, стабілізують технологію та підвищують якість яка утворює стик протиточної та прямоточної зон одержаного продукту. випалення, де D - внутрішній діаметр печі (привеДжерела інформації: дений). Паливо у бічних пальниках спалюють в 1. Shaft Kiln Utilized for Lime Production. L.A. атмосфері нагрітого у теплообміннику 10 повітря Predescu, L.D. Predescu. US Patent No. 4747773. (до 250-450°С) з коефіцієнтом прт 1 2... 1 4 , що , , Intel. F27B 15|00, 1988. подається вентилятором 12. Теплоносієм є 2. Шахтная печь для обжига известняка (погазоповітряна (суміш пічних газів з прямотоку та лезная модель). В. И. Зуев, А.И. Гамей, А.В. Медповітря із зони охолодження з температурою ведев, А.И. Гаврилюк. ОАО «Магнитогорский МК». 400...500°С). Продукти згорання з бічних пальників Свидетельство РФ № 24275. Кл. 7А27В 1/08, 2002. під дією розрідження, створюваного димососом, 7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75219 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601