SU603671A1 - Способ сжигани газа - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области металлургии , точнее к способам схУ1гани , главным образом, природного газа в смеси с кислородом и предназначено дл  нагрева расплавов шлака и металла, В металлургии дл  нагрева расплавов шлака и металла используют горючие газы, сжигаемые в окислителе. При этом газо-во цушную смесь сжигают в камере сжигани с последующим выходом продуктов сгорани  в рабочее пространство печи, а газо-кислородную смесь получают и сжигают либо на в ь1ходе из сопл, либо внутри сопл l 2 и 3 . Недостатком известньтх способов сжигани  горючего газа в смеси с кислородом и с использованием внутрисоплового перемеши вани  горючей смеси  вл етс  получение на выходе из горелки гор щей горючей смеси не продуктов сгорани . Сжигание же горючег газа в смеси с кислородом внутри камеры смешени  трудно достижимо иэ-за низкой стойкости стенок камеры смешени  (камеры сжигани ). Известен также способ сжигани  горючего газа, при котором в камеру сжигани  через пористую ее стенку, вьшолненную, например из шамота, поступает предварительно смешанна  газо-воздушна  смесь. Проход  через пористую стенку камеры сжигани , газо-воздушна  смесь охлаждает ее, а сама нагреваетс  до высокой температуры и затем внутри камеры сгорает 4J. Недостатком сжигани  горючего газа по этому способу  вл етс  невозможность получени  температуры продуктов сгорани  выше 1700 С без разрушени  (расплавлени ) стенки камеры сжигани . При повышении температуры продуктов сгорани  (при сжигании, например, газо-кислородной смеси, температура может быть 270О С) возрастает температура внутренней поверхности камеры сжигани , нагреваемс й теплом сгорающего топпива и излучением факела, и разрушаетс  пориста  стенка. Поры заплавл ютс , пропускна  способность их уменьшаетс , охлаждающее действие газо-воздушной смеси падает и т.д. При температуре продуктов сгорани  1700 С применение известного способа .4 может обеспечить температу ру внутренней стороны пористой стенки камеры сжигани  10&О С. При более высоких температурах в камере шамотна  стенка расплавл етс . Другим серьезным недостатком извест- ного способа  вл етс  наличие в газовой см си, используемой дл  охлаждени  пористой стенки, окислител  - воздуха. Этот окислитель взаимодействует с материалом стенки, Поэтомуневозможно выполнить стенки из тугоплавкой металлокерамики при реализации этого способа. Цель изобретени  - повышение температуры продуктов сгорани  и увеличение ресурсов работы горелки. Это достигаетс  тем, что 10-90% газа подают в камеру снсигани  через ее пористы стенки, а остальное количество - вокруг осевого потока кислорода, подводимого в ка меру сжигани  Кислорода. Высока  температурапродуктов сгорани  горюч его газа достигаетс  при использовйнии Б качестве окислител  кислорода. Можно сжигать горючий газ и в смеси с воздуxoMj при этом температура продуктов сгорани  снижаетс , стойкость камеры сжигани  возрастает. При подаче в камеру сжигани  через ее пористые стенки горючего газа (а не горючей смеси) становитс  возможным вььполнить эти стенки из пористой металлокера мики, .способной выдерживать значительные температурные воздействи . При этом охлаждающий пористую стенку проса-швающийс  сквозь нее горючий газ смешиваетс  с подводимым по кольцевому каналу горелки остальным количеством газе и встречаетс  с кислородом в камере сжигани . Образовываетс  факел в виде конуса, потому что смешивание горючего газа с окислителем .улучшаетс  по мере продвижени  горючей смеси к выходу из камеры сжи гани . Этот конус пламени не соприкасаетс  с боковой стенкой камеры сжигани , а оттесн етс  от нее потоком газа, идущим от стенки, и потоком, истекающим из кольцевого канала. Этим исключаетс  излишний пе регрев пористой стенки и ее окисление. На чертеже изображена горелка, в котор осуществл етс  способ сжигани  горючего газа. Она имеет 1ммеру сжигани  с боковыми стенками 1, выполненными из огнеупорного материала. Каналы 2 и 3 служат дл  подвода и отвода воды, охлаждающей горелку через каналы 4 и 5 подводитс  горючий газ по каналу б - кислород. Горюча  смесь образуетс  и сгорает в камере сжигани  7. Способ сжигани  горючего газа осущест -вл етс  следующим образом. Вначале включают вод ное охлаждение горелки. Затем, не опуска  горелку в рас плав , по кольцевому каналу 4 подают в камеру сжигани  7 малое количество газа и поджигают его. После этого вьшускают по цен . тральному каналу 6 немного кислорода и добиваютс  посадки пламени внутрь камеры сншгани . Потом по каналу 5 подают газ, попадающий в камеру сжигани  7 через пористый огнеупорный материал боковых боковых стенок 1, служащий их охладителем и одновременно компонентом горючей смеси . После достижени  устойчивого горени  горючей смеси в камере сжигани  7 устанавливают расход горючего газа через боковые стенки 1 камеры сжигани  7 в количестве 10% от всего подаваемого в камеру сжигани  горючего газа, и горелку опускают в расплав. Затем поднимают расходы горючего газа и кислорода соответственно через каналы 4,5 и 6, увеличива  при этом постепенно , по мере возрастани  тепловой мощности горелки, соотношение количеств горючего газа, подаваемого через пористую стенку 1 камеры сжигани  и по каналу 4. Подача горючего газа в количестве менее 10% через пористую стенку камеры сжигани  не приводит к эффективному охлаждению огнеупорного материала. При рабочих расходах природного газа и кислорода 100 и 2ОО , соответственно при внутреннем диаметре 110 мм и длине 160 мм камеры сжигани , выполненной из пористого вольфрама, развиваетс  температура стенки {шмеры сжигйни  1700 С. При вьтолнании услови  подачи через пористую стенку камеры сжигани  10-90% природного газа от всего количества природного газа, подаваемого в горелку, она может работать в течение длительного времени без прогара стенки камеры. Использование охлаждени  пористой стенки камеры сжигани  горючим газом, а не газо-окислительной горючей смесью, позвол ет в качестве окислител  примен ть кислород , а в качестве пористого огнеупорного материала стенки-пористые металлы с высокой температурой, плавлени , В результате по вл етс  возможность продувать расплавы высокотемпературными продуктами сгорани  топлива.. Ресурс работы горелочных устройств значительно возрастает. В каlecTBe охлаждающего пористую стенку камеры сжигани  агента, одновременно служа щего компонентом горючей смеси, можно использовать не только газ, но и горючие жидкости, например, бензин.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство № 305318, кл. С 21 С 5/48, 1969.

2.Авторское свидетельство № 354221, кл. F 23 D 13/22, 197О.

3.Авторское свидетельство № 407954, кл. С21 С 5/48. 1972.

4.Информационное письмо № 218 Института газа АН УССР, изд. Наукова думка ,г . Киев, 1972.