Многокамерная печь обжига углеродосодержащих заготовок Советский патент 1985 года по МПК F27B5/02 

I Изобретение относится к проиэводству углеграфитовых изделий, а именно электродов, анодов, тиглей, в час ности к печам для обжига формованных заготовок на основе углеродного наполнителя. Известны многокамерные печи с огневой шахтой внутри камеры и переводом продуктов сгорания в простран ство под сводом. В этих печах греющие стенки кассет сообщены с подподовыми каналами-туннелями, пройдя которые дымовые газы направляются через соединительные борова н огневую шахту следующей квмеры 1 J. Недостаток .этих печей заключается в низкой удельной подовой производительное ти что обусловлено выполнением огневой шахты внутри камеры, а также установкой на большей части пода греющих стенок муфеля. Наиболее близкой к изобретению является многокамерная печь обжига углеродсодержащих заготовок, содержащая последовательно соединенные ра . бочие камеры, ограниченные боковьми стенами с горелочными устройствами и воздуховодаг-ш вторичного воздуха в них, съемным сводом и стационарным подом, разделительные стенки меж ду камерами со сборным боровом п их нижней части, соединенными с ним вертикальными каналагчи и верхними выходными окнами, и теплопроводы, расположенные в толще пода и в рабочей камере 23. Недостатком данной печи является ее относительно низкий КПД за счет высоких удельных расходов топлива. Высокие удельные расходы топлива обус ловлены низкой удельной производител ностью (т/м.-ч) при больших температурных перекосах по высоте рабочей камеры. г : Цель изобретения - повьшение КПД ,печи за счет снижения удельного рас хода топлива, а также увеличение ср ка службы футеровки печи, Пойтавленная цель достигается тем, что в многокамерной печи обжиг углеродсодержащик заготовок, содерж щей последовательно соединенные раб чие камеры, ограниченные боковыми с нами с горелочгшш- устройствами и воздуховодагда вторичного воздуха в них, съемным сводом и стационарным подом, раздепЕстельные стенки ме ду камерами со сборным боровом в их 68 нижней части, соединенными с ним вертикальными каналами и верхними выходными окнами, и теплопроводы, расположенные в толще пода и в рабочей камере, в стенке между вертикальными каналами с верхними выходными окнами вьтолмены дополнительные вертикальные каналы и дополнительные верхние входные окна, соединенные с боровой, и в верхней части стенки с воздуховодами вторичного воздуха, а газогорелочные устройства размещены перед дополнительными верхними входными окнами. Кроме того, теплопроводы вьшолнены из углеродистых огнеупорных материалов. Применение многокамерной печи предложенной конструкции позволяет увеличить КПД за счет снижения удельного расхода топлива. Снижение же удельного расхода топлива возможно с повьшанием удельной производительности печи и при снижении перепадов температур по высоте рабочей камеры. Это обусловлено тем, что,во первых, подача газа и воздуха в верхней части.вертикальных каналов разделительных стенок позволяет устранить сжигание топлива под сводом, что уменьшает тепловые потери процесса. Летучие продукты карбонизации, вьщеляющиеся из заготовок, частично сгорают под сводом и догорают в вертикальных каналах и сборном борове разделительных стенок, что обеспечивает дополнительное снижение расходов топлива. Во-вторых, увеличен полезный объем камер за счет перехода к нагреву пода кондукцией через продольные теплопроводы. Низкое термическое сопротивление теплопроводов из графита позволяет при отказе от грекщих подподовых туннелей известной печи заметно повысить высоту камер за счет снижения общей высоты пода. В-третьих, возможно применение вертикальных теплопроводов, увеличивающих интенсивность и равномерность теплообмена, что позволяет без муфельных каналов и подподовых туннелей ускорить нагрев заготовок по всей высоте камер. При этом испсшьзование углеродистых огнеупорных материалов допускает передачу теплового потока непосредственно от теплоносителя, идущего под сводом из выходных окон одной

разделительной стенки к входным окнам другой. В-четвертых,вся площадь пода используется для размещения обжигаемых заготовок. При этом роль греющих стенок вьтолняют раздели- , тельные стенки, в которых, за счет выполнения входных верхних окон у части вертикальных каналов, образуются нисходяпще потоки теплоносителя из предшествующей камеры в сбор- |Q ный боров и из сборного борова восходящие потоки через другую часть вертикальных каналов, с верхними выходными окнами, в последующую, по направлению теплоносителя, камеру. Организация нескольких поворотов нисходящих-восходящих потоков и их чередование в плоскости поперечной оси печи обеспечивает выравнивание температуры кладки разделительной п стенки, что позволяет резко повысить равномерность температур в объеме рабочей камеры.

На фиг.1 показана многокамерная печь обжига углеродсодержащих за- .25 готовок; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Печь имеет два ряда камер 1 (показайы четыре камеры одного ряда). Камеры закрыты съемными сводами 2 30 размещены на основании 3. Размеры камер по длине ограничены раздеительными стенками 4, имеющими сборный боров 5. На основании уложены продольные теплопроводы 6, уста- 35 новленные торцами в соприкосновении с разделительными простенками. На продольных теплопроводах помещен плотный под 7, выполненный огнеупорной кладкой, без щелей. На плотном 40 поду возможна установка контейнеров 8 без пересыпки с заготовками 9 внутри контейнера в перерыпке 10. Возможна также установка заготовок Т1 (относительно малых размеров) на , 45 ПОДУ непосредственно в слое пересыпки. На плотном поду камер можно устанавливать, в один или несколько рядов, вертикальные теплопроводы 12, например прямоугольные колонны из 50 углеродистых огнеупорных материалов (глинисто-графитовые огнеупоры). Сборный боров соединен вертикальны- . ми каналами 13 с верхними выходными окнами 14 (два окна) разделитель- $5 ной стенки. В каждой разделительной стенке у боковых стен 15 печи и с чередованием с верхними выходными

окнами выполнены верхние входные окна 16 (три окна). Горелочные устройства 17 установлены у верхних входных окон в боковых стенах.Воздуховоды 18 сообщены с вертикальными каналами верхних входных окон у боковых стен печи.

При работе многокамерн-он печи обжига углеродосодержащих заготовок поток теплоносителя движется в напралении, указанном стрелкой, под действием разрежения, создаваемого в (;борном борове 5 кoнцeвjэй камеры N4 соединенном при помощи наклонного борова с боровом дымососа (не показаны) . Продукты сгорания газового топлива, характеризуемые избытком кислорода, проходят первую камеру 1 и через верхние входные окна 16 (три окна) поступают в соответствующие вертикальные каналы 13 и далее в сборный боров. Газ выходит яз горелочных устройств 17 и сгорает частично в начале верхних окон, расположенных в разделительной стенке 4 у боковых стен.15, и долшгается во вторичном воздухе, засасываемом через воздуховоды 18. В сборном борове нисходящие потоки, идущие из вертикальных канал ов, расположен:ных у боковых стен, и из среднего вертикального канала верхнв о входного окна, перемешиваются при повороте на 180° и восходящим потоком направляются через верхние выходные окна 14 под свод 2, в следующую, по направлению потока теплоносителя, вторую.камеру. При скорости распространения пламени в смесях горючих газов (природного газа) с воздухом несколько меньшей 0,3 м/с, так как в продуктах сгорания часть кг слорода заменена углекислым газом и водяным паром, сгорание полностью завершается в вертикальных каналах и сборном борове разделительной стенки, чем обеспечивается интенсивный прогрев его стенок. Перемешивание потоков и передача тепла от нисходящего потока к восходящему за счет чередования входных и выходных окон увеличивает равномерность нагрева разделительной стенки по фронту и высоте. От разделительной стенки тепловой поток передается теплопроводностью через пересыпку 10 за готовкам 11 или излучением через прозрачный зазор контейнерам 8 с 5 заготовками 9 в пересыпке. Тепло конвекцией от потока дымовых газов, идущих под сводом от выходных окон к входным и излучением от свода, передается открытым торцам вертикальных теплопроводов 12 и через них теплопроводностью по пересьтке заготовкам или излучением контейнерам. Продукты сгорания, пройдя под сводом второй камеры, указанн 1м образом гре ют разделительныйпростенок третьей камеры, следующей по пути потока теплоносителя. Нагрев заготовок (контейнеров с заготовками) снизу производится от плотного пода 7,которому передается тепло по продольным теплопроводам 6 от. теплоносителя, идущего в сборных боровах. Основание 3 печи снижает потери тепла. 68 В третьей камере из заготовок выделяются летучие продукты карбонизации, которые сгорают, проходя во входные окна разделительной стенки, в вертикальных каналах и сборном борове. Таким образом, под свод концевой четвертой камеры .идет теплоноситель в виде продуктов полного сгорания, что снижает удельный расход топлива. Предложенная многокамерная печь обжига углеродсодержащих заготовок имеет более высокий КПД, чем. известные конструкции однотипньк печей. Это вызвано снижением удельных расходов топлива на процесс, что в свою очередь возможно при повышении удельной производительности и снижении перепада температур по высоте камеры.

1. МНОГОКАМЕРНАЯ ПЕЧЬ ОБЖИГА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ЗАГОТОВОК, содержащая последовательно соединенные рабочие камеры, ограниченные боковыьш стенкаьш с горелочными устройствами и воздуховодами вторичного воздуха в них, съемным сводом и стационарным подом, разделительные стенки между камерами со сборным боровом в их нижней части, соединенными с ним вертикальными каналами и верхними выходными окнаю1, и теплопроводы, расположенные в толще пода и в рабочей камере, отличающаяся тем, что, с целью повьшения КПД печи за счет снижения уцелъного расхода топлива, в стешсе между вертикальными каналами с верхниьот выхо тчьИЩ окнами выполнены дополнительные вертикальные каналы и допо-т нительные верхние входные окна, соединенные с боровом и в верхней части стенки - с воздуховодами вторичного воздуха, а газогорелочные устройства размещены перед дополнительными верхними входными . 2 2. Печь пр П.1, отличающаяся тем, что,, с целью повышения срока службы футеровки печи, теп-| иш лопроводы выполнены из углеродистых 1 огнеупорных материалов. СО 4 06 Од 00

По/пйк темв/ а- п 15 cums/tW ФиЁ.2 16 Л W