Способ нагрева газа в газовом канале при непрерывном процессе спекания и устройство для его осуществления

1 Настоящее изобретение относится к способу нагрева газов в канале для циркуляции газа при непрерывном процессе спекания и устройству для его осуществления. В печи для спекания горячий газ подают сверху на слой материала, расположенного на конвейерной ленте, для спекания материала, и часть газового канала сформирована как зона горения или кольцо горелок, где газ нагревается. Кольцо горелок содержит по меньшей мере один блок горелок,направленных внутрь от кромок кольца горелок. Для осуществления непрерывного процесса спекания в настоящее время используют устройство для спекания конвейерного типа, в котором сначала на конвейерной ленте формируется слой материала. Спекаемый слой материала обычно формируют из сферических гранул малой прочности или из рудной мелочи, которые затвердевают при спекании таким образом, что гранулы или агломерат можно подавать далее,например, в плавильную печь без проблем, связанных с пылью. Обычно устройство для спекания включает отдельные зоны для сушки, предварительного нагрева и спекания спекаемого материала и для охлаждения спеченного продукта, и эти последовательные операции осуществляют посредством подачи газа сквозь слой материала и сквозь конвейерную ленту. Например, при обработке ферросплавных гранул горячий газ подают в зоне спекания сквозь слой материала и ленту таким образом, что температура слоя повышается до 1000-1600 С. При высокой температуре гранулы или агломерат вступают в реакцию с горячим газом и одновременно затвердевают. Затвердевшие гранулы охлаждают посредством подачи охлаждающего газа сквозь слой материала и ленту. Как уже было указано, в устройстве для спекания термическая обработка спекаемого материала осуществляется при помощи газа посредством расположения газовых каналов вокруг агломерационной ленты в непосредственной близости от указанной ленты. Таким образом, например, для процесса охлаждения,который происходит на завершающем конце ленты, газ подают с нижней стороны ленты, и он всасывается с верхней стороны ленты вверх,в каналы циркуляции газа, где по меньшей мере часть газа нагревается, и нагретый газ поступает к начальному концу ленты либо в зону сушки,либо в зону нагрева, либо в зону спекания. Газ, используемый для спекания, традиционно нагревают при помощи отдельных камер сгорания, расположенных в канале для циркуляции воздуха, в котором наряду с топливом к горелкам также подается требуемый воздух горения и рассеивания. Камера сгорания содержит одну горелку, и в этом случае трудно осуществлять регулирование температуры. Обычно камеры сгорания располагаются в вертикальной части канала, то есть вблизи спекаемой поверхности, при этом легко образуются пятна локального перегрева, что затрудняет достижение рав 004854 2 номерного спекания. Пятна локального перегрева также вызывают тенденцию повреждения оборудования, например, стальной ленты, колосниковой решетки и огнеупорных футеровок. Настоящее изобретение относится к способу нагрева газов в канале для циркуляции газа в связи с непрерывным процессом спекания и к устройству для его осуществления. В печи для спекания горячий газ подается сверху на ленту для спекания материала, расположенного на ленте, и часть газового канала сформирована как зона горения или кольцо горелок, где газ нагревается. По меньшей мере, в части каналов для циркуляции газа сформированы кольца горелок, и отдельная камера сгорания не нужна. Кольцо горелок содержит по меньшей мере один блок горелок, которые направлены внутрь от кромок кольца горелок, но обычно применяют по меньшей мере два кольца горелок. Предпочтительно, блоки горелок располагаются на одной окружности, и каждый блок включает питающие каналы для одного или нескольких топлив. Каждое кольцо горелок снабжено по меньшей мере одной воспламеняющей горелкой. Когда топливо, используемое для нагрева,воспламенено при помощи воспламеняющей горелки, нет необходимости в отдельной подаче воздуха горения, и воздух горения поступает из газа, содержащегося в канале для циркуляции газа. Благодаря использованию кольца горелок достигается ровное распределение температуры и исключается возникновение локальных температурных пиков. Существенные новые признаки изобретения будут понятны при ознакомлении с прилагаемой формулой изобретения. Кольцо горелок, соответствующее настоящему изобретению, предпочтительно, смонтировано в горизонтальной части канала для циркуляции газа и существенно удалено от спекаемого слоя. Когда используются несколько блоков горелок, получают широкий диапазон регулирования, который перекрывает требуемые температурные характеристики как в период пуска, так и при нормальной работе. Обычно блок горелок содержит, в дополнение к топливным каналам для по меньшей мере двух разных топлив, пламегасящее средство, воспламеняющую горелку и смотровое окно. Воздух горения должен подаваться отдельно только в воспламеняющую горелку, и остальной воздух горения поступает из потока газа, протекающего в газовом канале. Однако, когда на одной окружности размещены несколько блоков, нет необходимости снабжать каждый блок, например, пламегасящим средством, воспламеняющей горелкой и смотровым окном, но, например, одна воспламеняющая горелка может обслуживать несколько блоков. Внутренняя поверхность канала для циркуляции газа выполнена из огнеупорного материала. В кольце горелок, преимущественно, выполнен небольшой выступ внутрь, то есть сужение. Благодаря сужению потоку газа в канале 3 сообщается завихрение, и одновременно с этим с потоком газа смешивается топливо. Таким образом, сужение также выравнивает температуру на разных сторонах канала, и над спекаемым слоем создается равномерная температура. Воспламеняющие горелки снабжены, например, гидравлическими средствами управления и автоматикой таким образом, что они находятся в газовом канале с включенными факелами только до тех пор, пока не будет достигнута заданная температура, после чего их факелы гасят, и они убираются под защиту кладки канала и других конструкций. Это обеспечивает заметное увеличение срока службы воспламеняющих горелок. Для выполнения функции управления, естественно, могут применяться электрические средства и сжатый воздух. Устройство, соответствующее изобретению, описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает принцип действия устройства для спекания,фиг. 2 изображает вертикальное сечение канала для циркуляции газа, показанное на уровне кольца горелок, и фиг. 3 изображает вид сверху газового канала, показанный с частичным сечением в районе расположения кольца горелок. Как показано на фиг. 1, устройство для спекания содержит агломерационную ленту 1,вращающуюся вокруг барабанов, расположенных на обоих концах (более подробно не показаны), печь 2 для спекания и каналы 3, 4 и 5 для циркуляции газа, соединенные с печью. Самый внешний газовый канал 3 показан только частично. Устройство для спекания также содержит опорную конструкцию 6. Спекаемый материал подается в форме слоя 7 на агломерационную ленту. Спекаемый материал проходит в печь сначала через зону 8 сушки и зону 9 предварительного нагрева и затем движется в зону 10 спекания, содержащую одну или более частей. После зоны спекания устройство часто снабжено зоной 11 стабилизации, после которой следует зона охлаждения, включающая несколько ступеней. Сначала газ подается в устройство для спекания в несколько отделений 12, 13 и 14 зоны охлаждения через газовые каналы 15. Газовые каналы соединены с одним или несколькими нагнетательными вентиляторами (не показаны). Когда газ прошел сквозь агломерационную ленту и расположенный на ней слой, он всасывается из каждого отделения в его собственный канал 3, 4 и 5. Газ, выпускаемый из самого внешнего охлаждающего канала 12 (показан в направлении движения спекаемого материала), подается в зону 8 сушки, и указанный газовый канал 3 обычно не снабжен кольцом горелок. С другой стороны,из охлаждающих отделений 13 и 14, расположенных ближе к средней части устройства, газ подается в газовые каналы 4, 5, которые снабжены кольцами 16, 17 горелок. Диаметр кольца го 004854 4 релок по существу равен диаметру соответствующего газового канала. Те газовые каналы,которые снабжены кольцами горелок, преимущественно, также снабжены выпускными каналами 18 для газа, которые в основном предназначены для аварийных ситуаций. Спеченный материал 19 удаляют с ленты для дальнейшей переработки. Из зон спекания, предварительного нагрева и сушки газы выпускаются в выпускные каналы 20. Из них газы подаются в средство для очистки газов и, возможно, рециркулируют назад, в процесс спекания. На фиг. 2 показан пример того, как разные блоки горелок кольца горелок расположены по окружности кольца горелок. Относительно друг друга блоки горелок расположены в верхней части кольца под углом 60, но блоки могут также располагаться по окружности кольца под углом 45-100 относительно друг друга. На чертеже можно видеть, что кольцо горелок содержит три блока 21 горелок, но количество блоков горелок может варьироваться от 2 до 6. В случае, показанном на чертеже, каждый блок горелок снабжен воспламеняющей горелкой 22, расположенной в его центре, и вокруг указанной воспламеняющей горелки расположены питающие каналы для разных топлив, но, естественно,их местоположения могут меняться. В устройстве, показанном на фиг. 2, каждый блок снабжен по меньшей мере одним питающим каналом 23 для газообразного СО и одним питающим каналом 24 для сжиженного газа. В дополнение к этому, каждый блок снабжен пламегасящим средством 25 и смотровым окном 26,хотя нет необходимости располагать их в каждом блоке горелок одного и того же кольца форсунок. Смотровое окно снабжено огнестойким стеклом. В этом устройстве нет необходимости в отдельной подаче воздуха горения за исключением воспламеняющей горелки, которая используется только в начале процесса нагрева. В остальных случаях воздух, необходимый для процесса горения, поступает из газа,проходящего в каналах для циркуляции газа. Питающие каналы блоков горелок большей частью защищены конструкцией кольца горелок, и воспламеняющая горелка может полностью втягиваться внутрь конструкции, когда температура поднимается до достаточно высокого уровня. Используемые топлива могут быть различными, в зависимости от того, какое из них наиболее экономично в каждом случае. Однако предпочтительно, хотя и не является необходимым, чтобы кольцо горелок было снабжено питающими каналами для по меньшей мере двух разных топлив. Если, например, газообразный СО временно недоступен, используемым топливным газом может быть сжиженный газ и т.д. Конец питающего канала может быть снабжен форсункой. На чертеже также показан направленный внутрь выступ 27 газового канала,который расположен непосредственно перед блоками горелок по ходу потока газа. Выступ 5 сообщает газу завихрение и усиливает смешивание топлива и газа. На фиг. 3 показано расположение колец горелок в горизонтальной части газовых каналов, и в этом случае они не находятся в непосредственной близости к спекаемому слою. Подобным образом, показано, что выступ 27, расположенный вблизи блоков горелок, проходит внутрь таким образом, что в районе выступа внутренний диаметр кольца горелок на 10-40% меньше внутреннего диаметра горизонтальной части кольца горелок и газового канала в других точках в канале. Внутренняя поверхность газового канала и кольца горелок выполнена из огнеупорного материала, не показанного более подробно на чертеже. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Непрерывно работающее устройство для спекания, содержащее печь (2) для спекания,агломерационную ленту (1), вращающуюся внутри указанной печи и по меньшей мере один канал (3, 4, 5) для циркуляции газа, из которого газ подается сквозь агломерационную ленту,отличающееся тем, что часть канала (4, 5) для циркуляции газа, расположенная над агломерационной лентой (1), сформирована как кольцо(16, 17) горелок, причем указанное кольцо горелок содержит по меньшей мере два блока (21) горелок, направленных внутрь от окружности канала для циркуляции газа. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что кольцо (16, 17) горелок сформировано в горизонтальной части газового канала (4, 5). 3. Устройство по п.1, отличающееся тем,что над агломерационной лентой (1) расположено несколько каналов (3, 4, 5) для циркуляции газа, среди которых по меньшей мере один(4, 5) снабжен кольцом горелок. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем,что блок (21) горелок содержит питающий канал (23, 24) по меньшей мере для одного топлива. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем,что блок (21) горелок содержит питающие каналы (23, 24) по меньшей мере для двух разных топлив. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем,что питающие каналы (23, 24) блока (21) горелок большей частью расположены внутри конструкции кольца (16, 17) горелок. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем,что блоки (21) горелок кольца горелок содержат по меньшей мере одну воспламеняющую горелку (22). 8. Устройство по п.1, отличающееся тем,что воспламеняющая горелка (22) снабжена гидравлическим средством управления, которое может втягивать ее под защиту кладки. 6 9. Устройство по п.1, отличающееся тем,что блоки (21) горелок кольца горелок содержат по меньшей мере одно пламегасящее средство(16, 17) горелок под углом 45-100 относительно друг друга. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем,что кольцо (16, 17) горелок снабжено выступом(27), который направлен внутрь от внутренней кромки кольца. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем,что в районе выступа (27) внутренний диаметр кольца (16, 17) горелок на 10-40% меньше внутреннего диаметра прямой части газового канала(4, 5). 14. Способ нагрева газа в канале (4, 5) для циркуляции газа в связи с непрерывным процессом спекания, в котором спекаемый материал подается в форме слоя на агломерационную ленту (1), которая проходит в печь (2) для спекания через по меньшей мере зону (9) предварительного нагрева и зону (10) спекания, в которые газ подается по каналам (4, 5) для циркуляции газа, отличающийся тем, что газ нагревается кольцом (16, 17) горелок канала (4, 5) для циркуляции газа, расположенного над агломерационной лентой (1) снаружи от печи (2), до температуры, составляющей 1000-1600 С; после воспламенения топлива, используемого для нагрева, воздух горения, необходимый для горения, поступает из газа, проходящего в канале для циркуляции газа, и топливо подается в кольцо горелок по меньшей мере из двух блоков(21) горелок, направленных внутрь от окружности кромок канала для циркуляции газа. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что кольцо (16, 17) горелок расположено в горизонтальной части канала (4, 5) для циркуляции газа. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что в каждом блоке (21) кольца (16, 17) горелок расположен питающий канал (23, 24) по меньшей мере для одного топлива. 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что в каждом блоке (21) кольца (16, 17) горелок расположены питающие каналы (23, 24) по меньшей мере для двух разных топлив. 18. Способ по п.14, отличающийся тем, что питающие каналы (23, 24) блока (21) горелок большей частью защищены конструкцией кольца (16, 17) горелок. 19. Способ по п.14, отличающийся тем, что газам в канале для циркуляции сообщается завихрение для смешивания с топливом при помощи выступа (27), расположенного в кольце