ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Российский патент 1995 года по МПК F27B15/00 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для обжига сульфидных концентратов. Печь используется как энергетическое оборудование.

Основными частями известных печей кипящего слоя (КС) для обжига концентратов является стальной, защищенный огнеупорным материалом корпус, подина с воздухораспределительными соплами, свод, воздухоподводящие устройства и загрузочная камера (форкамера).

Для отъема избыточного тепла из слоя устанавливают трубчатые кессоны и змеевики, а для отъема тепла от газов используют котлы-утилизаторы, являющиеся неотъемлемой частью печей КС, предназначенные для охлаждения газов до заданной температуры и использования вторичных энергоресурсов.

Недостатком печей КС является то, что они не могут работать без котлов-утилизаторов. Взаимосвязанная работа двух агрегатов, работающих в жестких условиях, ухудшает показатели основного производства из-за частых вынужденных простоев обжиговых печей вследствие остановки утилизационных установок на чистку от пыли и ремонты, снижается производительность печей, из-за нарушения тягового режима ухудшаются санитарные условия. Для восстановления и ремонта теплоутилизационных установок требуются большие материальные и трудовые затраты.

Известна также печь кипящего слоя, состоящая из камеры обжига, футерованного корпуса и теплообменника, сваренных между собой вертикальных труб.

Однако такая печь не нашла практического применения из-за неработоспособности.

Целью изобретения является повышение производительности, использование тепла газового пространства для перегрева пара и сокращение пылеуноса.

Цель достигается тем, что плоские полутрубные кессоны испарительного охлаждения монтируют по периметру печи, расширяющимися кверху под углом 5-10^о к вертикальной оси печи на уровне кипящего слоя, а в газовом пространстве монтируют кессоны вертикально, которые образуют корпус печи и служат теплоотъемными элементами, включая кесонированный свод. Кессоны на уровне кипящего слоя и газового пространства имеют подводящие и отводящие коллекторы и соединяются через запорные арматуры с общими коллекторами по всей высоте печи, где кессоны газового пространства предназначены для охлаждения газов и являются пароперегревателями.

На фиг. 1 изображена печь кипящего слоя, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - кессоны на уровне кипящего слоя и разрезы Б-Б и В-В; на фиг.4 - то же, в газовом пространстве.

Печь содержит короб подвода воздуха 1, подину 2 с соплами, полутрубные кессоны 3 в зоне кипения с наклоном на 5-10^о от вертикальной оси и вертикальные кессоны-пароперегреватели 4 в газовом пространстве, расположенные по периметру печи, образующие корпус печи с испарительным охлаждением, коллекторы 5 и запорные арматуры 6, кессонированный свод 7. Полутрубные кессоны состоят из плоской теплоотъемной поверхности 8, из нижнего коллектора 9 для подачи воды или пароводяной смеси, соединяющегося с верхним коллектором 10 полутрубами 11, образующими с плоской поверхностью 8 теплоотъемную поверхность. Вертикальные кессоны 4 газового пространства подключены последовательно с кессонами 3 в зоне кипения коллекторами 5 и запорными арматурами 6 на входном и выходном патрубках каждого кессона.

В предлагаемой конструкции печи отсутствуют трубчатые кессоны или змеевики в кипящем слое, наличие которых в слое нарушает принцип кипящего слоя, ухудшают массообмен и теплоотъем. Эффективный массообмен и отъем избыточного тепла из слоя происходит кессонами, установленными в зоне кипения по периферии печи.

Предлагаемая конструкция печи работает без котла-утилизатора, значение которого выполняют кессоны газового пространства, являющиеся пароперегревателями. Газ, отдавая тепло пароперегревателю, сокращается в объеме и теряет скорость, происходит возврат унесенной пыли в слой, сокращается пылеунос.

В предлагаемой печи отсутствует загрузочная камера (форкамера), которая заменяется загрузочным устройством печи кипящего слоя, применение которого сокращает пылеунос, улучшаются технологические показатели, повышается производительность. Кроме того, в печи отсутствуют стальной кожух и огнеупорная кладка. Корпус печи образуется из кессонов и являющихся одновременно теплоотъемными элементами.

Конструктивные изменения увеличивают продолжительность работы печи, повышается производительность, улучшаются технологические показатели (качество огарка, повышается извлечение, растворимость огарка и др.), получаемый товарный пар используется для выработки электроэнергии и для производственных нужд.

Отпадает необходимость использования котла-утилизатора, являющегося неотъемлемой частью печи КС, используемого в настоящее время.

Изобретение может быть применено для обжига сульфидных концентратов и использоваться для получения вторичных энергоресурсов. В печи кипящего слоя обеспечивается повышение производительности и сокращение пылеуноса за счет эффективного отъема избыточного тепла от кипящего слоя и газового пространства полутрубными кессонами испарительного охлаждения, монтируемыми по периметру печи, которые образуют корпус печи и являются одновременно теплоотъемными элементами и котлом-утилизатором. Загрузка печи осуществляется при этом загрузочным устройством, при применении которого ликвидируется загрузочная камера (форкамера), которая является основным источником загазованности, запыленности и пылеуноса. 4 ил.

ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ, содержащая корпус, свод, загрузочное средство, теплоотъемные элементы - трубчатые кессоны или змеевики в зоне кипения, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, использования тепла газового пространства для перегрева пара и сокращения пылеуноса, корпус печи выполнен из кессонов, выполняющих функции котла-утилизатора в газовом пространстве, а загрузочное средство - в виде загрузочного устройства.