Циклонные обжиговые и плавильные печи

Высокая интенсивность горения топлива в циклонных предтопках мощных котельных агрегатов вызвала интерес к детальному изучению циклонного процесса для определения возможности использования его преимущества для технологических целей во многих производствах — для нагрева мелкозернистых сырых материалов при обжиге, а также при плавлении руд.

На рис. 1-13 показана принципиальная схема циклонной печи с верхним отводом продуктов горения. Мелкодисперсное сырье подается сверху, а топливо (жидкое, газообразное или пылевидное) и воздух вводятся в циклон тангенциально, чем достигается закручивание факела, несущего взвесь сырья. Центробежный эффект и сепарация твердых и жидких частиц осуществляются в основном струями воздуха, входящими в циклон со скоростью до 120-180 м/сек. Частицы материала, захваченные газовым потоком под действием центробежной силы отбрасываются к периферии, совершая движение по сложной траектории и пересекая газовый поток. При этом частицы, благодаря высокой турбулизации потока, очень большим относительным скоростям и высокой температуре факела, очень быстро нагреваются. Например, частицы размером 50-100 мкм успевают пройти требующуюся тепловую обработку за сотые доли секунды. Плавящиеся частицы материала прилипают к жидкой пленке, стекающей вниз по цилиндрической поверхности стенок циклона, получая дополнительное тепло не только за счет излучения факела, но и путем конвекции. Последняя в силу больших скоростей потока играет большую роль в теплообмене между газами и жидкой пленкой.

Рис. 1-12. Схематический продольный разрез медеплавильной отражательной печи

Рис. 1-12. Схематический продольный разрез медеплавильной отражательной печи

1 — горелки; 2 — выпуск штейна; 3 — выпуск шла ка; L — длина плавильной зоны; L' — полная длина ванны.