Вагранка для получения силикатных расплавов Советский патент 1982 года по МПК F27B1/00 

Изобретение относится к устройствам для получения силик.атных расплавов, в производстве минеральной ваты и изделий на ее основе, в частности к коксовым вагранкам, и может найти широкое применение в промышленности строительных материалов при производстве теплоизоляционных изделий и в ряде других областей народного хозяйства.

В настоящее время для получения силикатных расплавов в производстве минеральной ваты и изделий- на ее основе получили широкое распространение вагранки с открытой загрузкой или с колокольным перекрытием загрузочного окна.

Известна вагранка для. получения силикатных расплавов, содержащая врдоохлаждаемый корпус - горн с фурмами подачи дутьевого воздуха и легкой выдачи расплава, камеру загрузки с загрузочным устройством и искрогаситель Г l .

Недостатками таких вагранок являются повьвиенная вредность выбросов, обусловленная большим содержанием в отходящих газахпыли и окиси углерода, а также значительные теплопотери физического тепла - с нагретыми отходящими газами и химического теплас несгоревшей окисью углерода.

Известна также вагранка для плавления минерсшьного сырья, содержащая водоохла вдаемый корпус-горн с фурмами подачи дутья и леткой ВЕЛпуска расплава, камеру загрузки шихты с загрузочным устройством и пылегазоочистное устройство

Вагранки известной конструкции позволяют обеспечить очистку ваграночных газов от пыли. Однако при этом не решаются вопросы очистки газов от окиси углерода и использования тепла отходящих газов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к.предлагаемой является усовершенствованная коксоваявагранка СМТ-208, содержащая водоохлаждаемый горн с. фурмами подачи горячего дутья и леткой выпуска pacnhaBa, камеру загрузки с загрузочным устройством, кг1меру дожигания и мокрый пьшеуловитель.

Наряду с обеспечением очистки ваграночных газов от пыли в этой вагранке предусмотрено также дожигание окиси углерода, для чего в камере дожигания установлены три газогоре30 лочных устройства. Известная aarpav

ка может работать в комплекте с от дельно cTOHLiHM воздухонагревателем, oтaппивae Iым природным газом или мазутом

К недостаткам известной вагранки следует отнести значительные теплопотери с отходящими вaгpaнoчны ли газами, а также неэффективное использование дефицитного, топлива, идущего на дожигание окиси углерода

Общим недостатком известных вагранок является нестабильность выходных параметров отходящих ваграночных газов, вызванная порционной завалкой вагранки компонентами плавки. Изменение от завалки к завалке выходных параметров ваграночных газов,делает невозможной стабильную работу любого утилизатора тепла, а также вынуждает для обеспечения надежного дожигания окиси углерода работать на повышенных расходах топлива в вагранках, снабженных узлом дожигания.

Целью изобретения является повышение надежности работы вагранки и ее экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что в вагранке для получения силикатных расплавов, содержащей горн с фурмами подачи горячего дутья и леткой выпуска расплава, камеру загрузки с загрузочным устройством, камеру дожигания ваграночных газов с горелочным устройством и пылеуловитель, загрузочное устройство установлено в камере загрузки с наклоном, камерадожигания соединена с камерой загрузки пережимом с тангенциально подведенными к нему соплами подачи воздуха, стенки камеры дожигания выполнены в виде концентричных кожухов с образованием радиального теплообменника, соединенного с фурмами подачи горячего дутья и соплами подачи воздуха.

На фиг. 1 схематично изобрахсена вагранка для получения силикатных расплавов,, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Вагранка для получения силикатных расплавов в производстве минеральной ваты содержит водоохлаждаемый корпусгорн 1, фург-ш 2 для подачи горячего дутья, объединенные коллектором 3, камеру 4 загрузки шихты с наклонно установленным в ней загрузочным устройством 5, камеру б дожигания ваграночных газов, мокрый пылеуловитель 7. Камера 4 загрузки шихты соединена с камерой 6 дожигания пережимом 8, к которому тангенциально, подсоединены сопла 9 для подачи воздуха на дожигание окиси углерода, объединенные общим коллектором 10. В камере б дожигания над пережимом 8 установлено запальное горелочное устройство 11. Стенки камеры б выполнены в виде трех концентричных кожухов 12, 13 и 14 с воздушными зазорами 15 и 16 между ними. При этом внутренний и средний кожухи 12 и 13 смонтированы с помощью фланцевых соединений17 и 18 соответственно 5 на наружном кожухе 14 и имеют возможность теплового расширения. Фланцевое соединение 18 делит воздушный зазор 16 на две .части - верхнюю 19 и нижнюю 20. Между фланцевым соединением 17 и верхним торцом среднего, кожуха 12 предусмотрена щель 21. Воздушные зазоры 15 и 20 соединены щелью 22. Образованный таким образом радиационный теплообменник снабжен патрубками 23 и 24 для подвода холодного и отвода подогретого воздуха соответственно. Патрубок 24 отвода подогретого воздуха соединен с коллекторами 3 и 10. Для выпуска

Q расплава вагранка снабжена леткой 25. , Вагранка работает следующим образом.

Через загрузочное устройство 5 камеры 4 вагранка загружается коксос вой холостой калснией, которая поджигается. Необходимый для горения кокса воздух подается в горн 1через фурмы 2.

Поочередно шихтовыми и коксовы.ми калошами производится завалка ваг

ранки до полного заполнения загрузочного устройства 5. В зоне фурм дутья 2 горит кокс и плавится минеральная шихта, которая непрерывной струей вытекает из вагранки через

5 летку 25. По мере расплавления DJHXTH и выгорания кокса к зоне горения сверху поступают новые слои компонентов планки, а загрузочное устройство 5 постепенно опорожняется. Уровень компонентов плавки в загрузочном устройстве 5 поддерживается таким, чтобы шихта или кокс всегда находились нижнего образца устройства 5. Нагретые газы, образовавшие5 ся в результате горения кокса в зоне фуры подачи дутья 2, фильтруются через слои шихты и кокса, и выходят из них в кольцевой зазор между стенкой камеры загрузки 4 и нижним обрезом загрузочного устройства 5. Таким образом, рабочий уровень компО нентов плавки, несмотря на порционную завалку, остается постоянным. Ваграночные газы, имеющие стабильные выходные параметры, направляются к

5 пережиму 8, где осуществляется их интенсивное перемешивание с необходимым для надехшого дожигания окиси углерода воздухом, поступающим через сопла 9. Образовавшаяся в пережиме

0 8 газоьоздушная смесь поджигается с помощью запального горелочного устройства 11 и направляется в камеру 6 дожигания.

Тепло, выделяющееся в камере б

5 дожигания в процессе сгорания окиси

углерода, суммируется с физическим теплом ваграночных газов и передается посредством радиационного и конвективного теплообмена внутреннему кожуху 12 кгилеры 6. В патрубок 23 подается холодный воздух, который, поднимаясь по верхней части 19 зазора 16, через 1-1ель 21 поступает в воздушный зазор 15, где, охлаждая внутренний горячий кожух 12 камеры Дожигания б, нагревается, проходит через щель 22 в нижнюю часть 20 воздушного зазора 16, поднимается по нему и выходит в патрубок 24.

Выходной патрубок 24 трубопроводом соединен с коллекторами 3 и 10, куда и подается горячий воздух на горение кокса и дожигание ваграночных газов соответственно.

Очищенные от окиси углерода и охлажденные в каглере дожигания 6 ваграночные газы поступают в мокрьШ пылеуловитель, выполненный и работающий, например, по общеизвестной схеме мокрого искрогасителя, где присходит очистка их от пыли.

Применение предлагаемой вагранки позволит значительно повысить зффективность использования кокса - основного технологического топлива ваграночного производства минеральной ваты, снизить расход газа на нуходы дожигания ваграночных газов и подогрева воздуха для горячего дутья. Одновременно описанная схема обеспечивает повышение нгщежности вагранки.

формула изобретения Вагранка для получения силикатных расплавов в производстве минеральной ваты, содержащая горн с фурмами подачи горячего дутья и леткой

5 вьшуска расплава, камеру загрузки с загрузочным устройством, камеру дожигания ваграночных газов с горелочньам устройством и пылеуловитель, отличающаяся тем, что, с

10 целью повышения нгщежности работы вагранки и ее экономичности, загрузочное устройство установлено в камере загрузки с наклоном, камера дожигания соединена с камерой загрузк

15 пережимом с тангенциально подведенными к нему соплами подачи воздуха, стенки камеры дожигания выполнены в виде концентричных кожухов с образованием радиального теплообменника

2Q соединенного с фурмами подачи горячего дутья и соплами подачи воздуха

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Вельсовский В.Н. и дpi Мине-,. раловатные утеплители. М., Строй издат, 1963, с. 68-72.

2.Авторское свидетельство СССР №609045, кл. F 27 В 1/00, 1976.

3.Гоберис С.Ю. и др. Усовериенствованная коксовая вагранка для по

лучения силикатного расплава в производстве минераловатных изделий. Сб., Р.И. Промышленность полимерных, мягких кровельных и теплоизоляционных строительных материалов,

35м., ВНИИЭСМ, вып. 10, 1978, с. 10-1 (прототип).