способ отопления горна обжиговой конвейерной машины

Формула изобретения

Способ отопления горна обжиговой конвейерной машины, включающий формирование теплоносителя заданной температуры в зонах подогрева, обжига и рекуперации за счет смешивания продуктов сгорания топлива, подаваемых через горелочные устройства, размещенные в боковых стенках горна, с нагретыми газами из зоны охлаждения, перемещаемыми в зоны рекуперации, обжига и подогрева посредством перетока, отличающийся тем, что подачу продуктов сгорания топлива осуществляют навстречу движению обжиговых тележек под углом 30 - 60° к вертикальной плоскости, проходящей через ось машины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству окатышей на обжиговых конвейерных машинах, используемых в качестве железорудного сырья в черной металлургии.

Работа горна обжиговой машины должна характеризоваться комплексом газодинамических, теплообменных и технологических процессов, обеспечивающих полное сжигание топлива, равномерность температурного поля по ширине горна, прогрев слоя, его газопроницаемость и показатели работы машины в целом.

Известен способ отопления обжиговой конвейерной машины, осуществляемый в горне, выполненном с переточным коллектором, за счет которого горелочные устройства отопительных зон горна обеспечиваются низкотемпературным (до 350^oC) воздухом горения, подаваемым вентилятором, и высокотемпературным (свыше 800^oC) воздухом разбавления, поступающим из зоны охлаждения по переточному коллектору вследствие разности давления между отапливаемым горном и зоной охлаждения (см. Бережной Н.Н. и др. Производство железорудных окатышей, М.: Недра, 1977, с. 139 - 147).

Недостатком известного решения является сложность, громоздкость и дороговизна оборудования, в котором осуществляется описанный способ.

Известны также способы отопления горнов обжиговых конвейерных машин, выполненных без переточного коллектора, примером которого является горн обжиговой машины ОК-108, описанный в этом же источнике. В указанном горне горелочные устройства устанавливаются под углом 90^o к оси машины, предназначены для сжигания топлива и получения необходимого объема теплоносителя с заданной температурой для фильтрации через слой окатышей и в отличие от горнов с переточными коллекторами перемещение газов с температурой не выше 350^oC в отапливаемые зоны из зоны охлаждения осуществляется вентиляторами.

Недостатком данного технического решения является то, что в таких горнах горелочные устройства обеспечиваются только низкотемпературным воздухом горения. Внутригорновой переток вследствие низкой газоплотности машин, не имеющих бортовых уплотнений и вследствие этого без перепада давления, отсутствует. Расход топлива для таких машин в два раза выше, чем для машин с переточным коллектором. Так, на обжиговых машинах ОК-108, не имеющих переточного коллектора, расход топлива составляет 35 м/т окатышей, а для машин ОК-306 с переточным коллектором равен 18 м/т окатышей.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ отопления горна обжиговой конвейерной машины без переточного коллектора, включающий формирование теплоносителя заданной температуры в зонах подогрева, обжига и рекуперации за счет смешивания продуктов сгорания топлива, подаваемые через горелочные устройства, размещенных в боковых стенках горна, с нагретыми газами из зоны охлаждения, перемещаемыми в зоны рекуперации, обжига и подогрева посредством перетока. Горн содержит корпус с камерами сушки I и II, подогрева, обжига, рекуперации и охлаждения, оборудованный горелочными устройствами, расположенными в боковых стенках камер подогрева, обжига и рекуперации обжиговой машины (см. статью Я.Л. Белоцерковского и др. Работа горна обжиговой машины типа ОК - 228 в журнале "Сталь", 1995, N 8, с. 9 - 11).

Недостатком данного технического решения является то, что для осуществления перетока необходима сложная модернизация горна, заключающаяся в выполнении его с переменным сечением, оснащении его газоплотными уплотнениями и высонапорным вентилятором.

Технической задачей изобретения является снижение расхода топлива за счет интенсификация перетока высокотемпературного теплоносителя из зоны охлаждения в отапливаемые зоны горна без специальной реконструкции уже существующего оборудования.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе отопления горна обжиговой конвейерной машины, включающем формирование теплоносителя заданной температуры в зонах подогрева, обжига и рекуперации за счет смешивания продуктов сгорания топлива, подаваемых через горелочные устройства, размещенные в боковых стенках горна, с нагретыми газами из зоны охлаждения, перемещаемыми в зоны рекуперации, обжига и подогрева посредством перетока, подачу продуктов сгорания топлива осуществляют навстречу движения обжиговых тележек под углом 30 - 60^o к вертикальной плоскости, проходящей через ось машины.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором схематично изображен вид сверху горна обжиговой конвейерной машины. На чертеже позицией 1 отмечены отапливаемые зоны горна, позицией 2 - зона охлаждения горна, а позицией 3 - оси установки горелок в боковых стенках горна.

Подача продуктов сгорания топлива под углом 30 - 60^o, осуществляемая при помощи горелок в боковых стенках горна, позволяет с их помощью обеспечить эжекцию потока теплоносителя против движения обжиговых тележек за счет скорости вытекания продуктов горения из сопел горелок. В горне позади сопел горелочных устройств создается разрежение, куда поступает теплоноситель из последующей зоны охлаждения. Поток высокотемпературного воздуха из зоны охлаждения является воздухом разбавления для горелочных устройств. Количество низкотемпературного вентиляторного воздуха снижается на величину поступающего высокотемпературного воздуха, а по соотношению топливо - низкотемпературный воздух горения автоматически уменьшается и расход природного газа. Исследования, проведенные на стенде, показали, что именно при значениях угла вытекания продуктов горения 30 - 60^o достигается наибольшая экономия топлива и они являются оптимальными с точки зрения достижения поставленной технической задачи.

Таким образом, в отличие от машин ОК - 108, где топливо сгорает при подаче только низкотемпературного воздуха (не выше 350^oC), использование данного способа позволит подать из зоны охлаждения высокотемпературный воздух выше 800^oC и сократить подачу низкотемпературного воздуха. В наиболее близком аналоге переток высотемпературного воздуха осуществляется за счет конструкции горна переменного сечения и за счет создания повышенного давления в зоне охлаждения (P = +6 - 10 кг/м²), что требует в свою очередь усиленного уплотнения горна. Использование же предлагаемого способа позволяет решить подачу высокотемпературного перетока без этих специальных технических решений и без реконструкции горна. Соответствующая установка горелочных устройств может быть осуществлена в период капитальных ремонтов обжиговых машин в течение 6-8 суток.