Трубчатая печь для производства сажистого железа Советский патент 1978 года по МПК C21B13/08 

Изобретение относится к области производства сажистого железа путем термокаталитического разложения углеводородов на поверхности железосодержащих материалов. Известна вращающаяся трубчатая печь для производства сажистого железа, содержащая привод вращения, футерованный барабан, заключенный между стационарными загрузочной, и разгрузочной камерами, загрузочное устройство и устройства для отопления печи. Однако для внутреннего обогрева печи необходимо совмещение в ее рабочем пространстве двух различных процессов: разложения природного газа в слое с выделением углерода и сжигания выходящих из слоя газов для обогрева печи.При этом невозможно получить сажистое железо с высоким содержанием углерода (30- 50%), а также получить и использовать технически чистый водород - второй продукт реакции разложения природного газа. При внутреннем обогреве печи выделяющийся водород используется только как топливо, что малоэффективно и невыгодно. Для устранения указанных недостатков внутри печи на футеровке барабана по радиально замкнутому контуру установлены полые огнеупорные блоки с ребрами. Эти блоки образуют реакционное пространство печи, при этом совмещенные полости огнеупорных блоков по длине печи создают отопительные каналы, а ребра внутри реакционного пространства образуют по длине печи пересыпные полки. Пересыпные. аолки..( лопатки) предназначены для улучшения контакта железосодержащих материалов с природным газом. Для более равномерного обогрева реакционного пространства печи горелки установлены непосредственно на вращающемся барабане в каждом отопительном дымовом канале. На фиг. 1 показана предлагаемая печь; На фиг. 2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке В на фиг. 1 с разрезом Г-Т. Печь содержит загрузочное устройство 1, загрузочную камеру 2 печи, вращающийся барабан 3, огнеупорные блоки 4, реакционное пространство (муфель) 5 печи, холодильник 6, разгрузочную камеру 7, горелки 8, отопительные каналы 9, пересыпные полки 10, уплотнения 11, отверстия 12 для отвода дымовых газов. Печь работает следующим образом. Железосодержащие материалы, например губчатое железо, суперконцентрат или окалина, с помощью загрузочного устройства 1 через неподвижную загрузочную камеру 2 подаются в 5 вращающегося барабана 3, выполненный из огнеупорных блоков 4 и снабженный пересыпными полками 10 для улучшения контакта жслезосодср/кляих материалов с природным газом- По мере нродвижеиия к разгрузочной камере 7 губчатое железо нагреваетея до температуры 800-ЮООС. В случае работы на окалине или суперконцентрате нос.теднне на: и гюсста на вливаются встречным потоком восстановительного газа (во лпрода) с образованием свг/кевосстановленногО губчатого железа. С противоположного конца иечи навстречу движению материала в муфель 5 подается гц едварительно иодогретыи до температуры 500-550°С природ1гый газ, который в муфеле при 800-1000°С разлагается на углерод и водород. Углерод откладывается на поверхности и в порах же.тезосодержащего материала. Полученный при разложении водород отводится через загрузочную камеру 2. Железо насыщается углеродом до заданного содержания за 3-5 ч. Саж11стое железо через камер} 7 поступает в холодильник 6. Для повышения чистоты и увеличения ныхода водорода, а также обеспечения безопасных условии работы нечь снабжена ун.тотнениями II, установленными между вращающимися и стационарными элементами печи. Для обогрева муфеля в каждом отопительном канале 9 установлены горелки 8. Природный газ подводится к горе.тка.м отдельно от подвода природного газа на разложение. Из каналов дымовые газы через отверстия 12 поступают в обш.ий дымоход и удаляются из него дымососом. И npupo hb/u газ 7, для разлометя Природ ныи газ для о«у гания Вращающийся муфель с пересыпными полками позволяет получать сажистое железо с требуемой степенью насыщения углеродом и обеспечивает одновре.менное получение второго продукта разложения природного газа - технического водорода. Отопление печи при помощи горелок, установленных в каждом отопительном канале, создает условия для- равномерного обогрева всей наружной поверхности муфеля. Формула изобретения 1.Трубчатая печь для производства сажистого железа, содержащая привод вращения,футерованный барабан, заключенный между стационарными загрузочной и разгрузочной камера.ми, загрузочное устройство и устройства для отопления печи, отличающаяся тем. что, с целью одновременного по:1учения сажистого железа с высоким содержанием углерода и технического водорода, внутри печи на футеровке барабана по радиально замкнуто.му контур установлены полые огнеупорные блоки с-ребрами, образующие реакционное пространство печи, при этом их совмещенные полости по длине печи создают отопительные каналы, а ребра внутри реакционного пространства образуют по длине печи пересыпные полки. 2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения герметичности печи и равномерного обогрева ее реакционного иространства, горелки установлены в каждом отопительном канале барабана. Дымовые газы