МНОГОКАМЕРНАЯ ОБЖИГОВАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1998 года по МПК F27B3/04 

Изобретение относится к конструкциям многокамерных печей для обжига углеродных материалов и может быть использовано в электродной, электроугольной, коксохимической и других отраслях промышленности, связанных с обезвреживанием дымовых газов от органических соединений.

Известна многокамерная обжиговая печь (Чалых Е.Ф. "Оборудование электродных заводов", М. Металлургия, 1990, 66-85) с камерами, расположенными в два ряда относительно оси печи, соединенные между собой дымовыми каналами, по которым газы от камер с сжиганием топлива последовательно проходят через все остальные, подогревая загруженные в них заготовки. Определенное число камер объединяется в систему огня, в последнюю камеру которой поступает суммарное количество дымовых газов со всех предыдущих камер. Последняя камера соединяется газоотводящим патрубком с газоходом, расположенным вдоль печи, по которому газы поступают в электрофильтры на очистку от смолы и далее дымососом отправляются в трубу.

К недостаткам данного устройства можно отнести следующее:
неполная очистка дымовых газов от смолистых веществ вследствие низкой эффективности работы электофильтров и высокие эксплуатационные расходы;
необходимость дальнейшей утилизации смолистых веществ, уловленных электрофильтром.

Известно устройство для очистки газов камеры обжига графитовых изделий (Матерухин В. М. и др. " Цветная металлургия", N 9, 1990, с. 29-30.) состоящее из корпуса, внутри которого размещен набор кассет в виде рамок с уложенным на них муллитокремнеземистым волокном. Данное устройство предназначено для очистки газов, отходящих от индивидуальной камеры обжига и устанавливается рядом с ней.

Данное устройство обладает рядом недостатков:
невозможность использования для очистки газов многокамерные печи;
высокая температура очищенных газов, сбрасываемых в дымоход и невозможность утилизации их тепла.

Наиболее близкой по технической сущности и выбранной в качестве прототипа является " Камерная обжиговая печь" (авт. свид. СССР N 1688085, кл. F 27 B 3/04, C 01 B 31/04), которая содержит последовательно соединенные камеры со съемными сводами, вертикальными обогревательными каналами с размещенными в верхней их части фильтрующими слоями муллитокремнеземистого волокнистого материала, подсводовым топочным пространством с горелками.

К недостаткам прототипа можно отнести следующее:
наличие муллитокремнеземистого волокнистого материала в каждом обогревательном канале резко увеличивает гидравлическое сопротивление по пути движения дымовых газов и как следствие приводит к большому перепаду по разрежению между подсводовым пространством и нижней частью обогревательных каналов, что приводит к интенсивному просачиванию аэрозолей смолистых веществ в обогревательные каналы через швы в их кладке, минуя фильтрующие слои муллитокремнеземистого волокнистого материала и снижению эффективности очистки газов;
площадь поверхности фильтрующих слоев муллитокремнеземистого волокнистого материала ограничена площадью имеющихся обогревательных каналов и недостаточна для эффективной очистки газов;
засмоление фильтрующих слоев муллитокремнеземистого волокнистого материала из-за отсутствия факела в период разогрева камеры;
засорение фильтрующих слоев муллитокремнеземистого волокнистого материала коксовой пересыпкой во время загрузки и выгрузки камеры;
снижение срока службы фильтрующих слоев муллитокремнеземистого волокнистого материала, ввиду большого перепада температур на поверхности материала при снятии свода с камеры для ее охлаждения.

Многокамерная обжиговая печь с системой очистки дымовых газов представлена на фиг. 1 и 2 и включает в себя последовательно соединенные камеры системы огня 1, в которых вместо съемного свода (на фиг. не показан) на последней камере 2 системы огня установлен переносной газоочистной реактор 3, состоящий из металлического футерованного корпуса 4, камеры подогрева 5 с горелками 6, съемными кассетами 7 с муллитокремнеземистым волокнистым материалом 8, камеры очищенного газа 9), сообщающейся с объемом печной камеры 10. В печной камере расположены вертикальные обогревательные каналы 11, заготовки 12 и арочные отверстия с заслонками 13. Канал отходящих газов 14 предпоследней камеры 15 соединен газоподводящим патрубком 16 с расположенными в нем двумя регулирующими клапанами 17, 18 и шибером 19 с камерой подогрева газоочистного реактора. Печной газоход 20 соединен с печной камерой газоотводящим патрубком 21.

Многокамерная обжиговая печь работает следующим образом.

Определенное количество (например, 9) камер системы огня 1, с загруженными заготовками закрываются съемными сводами; кроме последней камеры 2, на которую устанавливается переносной газоочистной реактор 3. Дымовые газы от сгорания топлива в первых (например, шести) камерах последовательно проходят через все камеры системы огня, подогревая загруженные в них заготовки 12. Суммарное количество дымовых газов поступает из канала отходящих газов 14 предпоследней камеры 15 системы огня в камеру подогрева 5 реактора 3 через газоподводящий патрубок 16, при этом клапан 17 и шибер 19 открыты, а клапан 18 над шахтой газохода закрыт. В камере подогрева 5 происходит первоначальное сгорание легких фракций смолистых веществ в факеле газовых горелок 6 и дальнейшее увеличение температуры дымовых газов до 550-600^oC. Нагретые дымовые газы проходят через кассеты 7 с муллитокремнеземистым волокнистым материалом 8, в объеме которого происходит термокаталитическое дожигание аэрозолей смолистых веществ и затем они поступают в камеру очищенных газов 9, а далее в объем печной камеры 10. Заслонки 13 при этом закрыты. Под действием разрежения очищенные газы поступают в вертикальные обогревательные каналы 11 выложенные из муфельных кирпичей, через стенки которых тепло газов передается загруженным заготовкам 12 и далее через газоотводящий патрубок 21 направляется в печной газоход 20.

Через определенное время, называемое "темпом огня", равное отношению полного времени обжига к количеству камер в системе огня, газоочистной реактор 3 переносится на следующую камеру загруженную заготовками. В этом случае газоотводящий патрубок 21 присоединяется к камере подогрева 5 реактора 3 и служит в качестве газоподводящего патрубка, а ранее применяемый в качестве газоподводящего 16 устанавливается после реактора 3 и служит в качестве газоотводящего патрубка.

Для обеспечения безопасной эксплуатации многокамерной обжиговой печи в ней предусмотрена установка автоматики безопасности сжигания топлива, аварийного сбросного клапана, взрывного клапана, системы автоматического регулирования температуры (на рисунках не показано).

Таким образом, использование заявленного технического решения позволяет утилизировать тепло очищенных дымовых газов непосредственно в печи без дополнительных теплообменных устройств и обезвредить дымовые газы от аэрозолей смолистых веществ в том числе и от бенз(а)пирена с эффективностью 99,99%

Изобретение относится к конструкциям многокамерных печей для обжига углеродных материалов и может быть использовано в электродной, электроугольной, коксохимической и других отраслях промышленности, связанных с обезвреживанием дымовых газов от органических соединений. Многокамерная обжиговая печь содержит последовательно соединенные технологические камеры со съемными сводами, вертикальными обогревательными каналами, подсводовым топочным пространством газоочистной узел. Для обеспечения возможности утилизировать тепло очищенных дымовых газов непосредственно в печи без дополнительных теплообменных устройств и обезвредить дымовые газы от аэрозолей смолистых веществ в том числе и от бенз(а)пирена с эффективностью 99,99. Газоочистной узел выполнен в виде установленного на последней технологической камере свода, представляющего собой переносной металлический футерованный корпус с расположенными в нем камерой подогрева с горелками и камерой очищенного газа, сообщающейся с подсводовым пространством технологической камеры, и установленными между ними кассетами с муллитокремнеземистым волокнистым материалом, а камера подогрева соединена с каналом отходящих газов предпоследней технологической камеры через патрубок с шибером. 2 ил.

Многокамерная обжиговая печь, содержащая последовательно соединенные технологические камеры со съемными сводами, вертикальными обогреваемыми каналами, подсводовыми топочными пространствами, газоочистной узел, отличающаяся тем, что газоочистной узел выполнен в виде устанавливаемого на последней камере вместо свода, представляющего переносной металлический футерованный корпус с расположенными в нем камерой подогрева с горелками и камерой очищенного газа, сообщающейся с подсводовым топочным пространством и установленными между ними кассетами с муллитокремнеземистым волокнистым материалом, при этом камера подогрева соединена через патрубок с шибером с каналом отходящих газов предпоследней технологической камеры.