Авторы:

СУХОВ И.И.
СИЗОВ А.Н.
КАМЕНСКИЙ Е.М.
ГИММЕЛЬФАРБ А.И.
НЕМЕНОВ А.М.
ТОЛЧИНСКАЯ П.Я.
КАПЛУНОВ П.Ф.
КОНЬКОВ Е.А.
БОРОК Б.А.
РУКИН В.В.

Заявитель:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЮЗНЫЙ ИНСТИТТУТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЮЗНЫЙ ИНСТИТТУТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ

Трубчатая печь для производства сажистого железа

Номер патента: 296443
Дата публикации: 25.02.1978
Номер заявки: 1389373



Союз Советских
Социалистических
Республик

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

_____ fefenuv.., :--;с
О О И С АН ТП ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

(”) 296443

(61) Дополнительное к авт. свид-ву -
(22)    Заявлено31.12.69    (21)1389373/22-02
с присоединением заявки №
(23)    Приоритет -
(43) Опубликовано25.02,78. Бюллетень №7 (45) Дата опубликования описания 31-01-
77

:2
(51) М. Кл.
С 21 В 13/08

(53) УДК 669.181. .423:66.041.44 (088,8)

(72) Авторы изобретения

(71) Заявитель

Изобретение относится к области производи ства 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 шихты с выделением углерода и сжигания выходящих из слоя
газов для обогрева печи.При этом невозможно получить сажистое железо с высоким
содержанием углерода (30— 50°/о), 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

И. И. Сухов, А. Н. Сизов, Е. М. Каменский, А. И. Гиммельфарб, А. М. Неменов, П.
Я. Толчинская, П. Ф. Каплунов, Е. А. Коньков, Б, А. Борок и В. В. Рукин
Государственный союзный институт по проектированию металлургических
заводов
(54) ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА САЖИСТОГО ЖЕЛЕЗА
2
длине печи создают отопительные каналы, а ребра внутри реакционного
пространства образуют по длине печи пересыпные полки. Пересыпные.
аолкиДлопатки) предназначены для улучшения контакта железосодержащих материа-
5 лов с природным газом. Для более равномерного обогрева реакционного
пространства печи горелки установлены непосредственно на вращающемся барабане в
каждом отопительном дымовом канале.
На фиг. I показана предлагаемая печь; па 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
ба-¡5 рабан 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 муфе'ль 5 вращающегося барабана
3, 25 выполненный из огнеупорных блоков 4 и снаб-


3

296443

4

женный пересыпными полками 10 для улучшения контакта железосодержащих
материалов с природным газом. По мере продвижения к разгрузочной камере 7
губчатое железо нагревается до температуры 800— 100(ФС. В случае работы на
окалине или суперконцентрате нос- ,5 ледние на:деваются и
восстанавливаются встречным потоком восстановительного газа (водорода) с
образованием евежевосстановленно-го губчатого железа.
„ 10
С противоположного конца печи навстречу
движению материала в муфель 5 подается предварительно подогретый до температуры
500—550°С природный газ, который в муфеле при 800—1000°С разлагается на углерод
и водород. Углерод откладывается на по- 15 верхности и в порах
железосодержащего материала. Полученный при разложении водород отводится через
загрузочную камеру 2. Железо насыщается углеродом до заданного содержания за 3-
5 ч. Сажистое железо через камеру 7 поступает в холодильник 6.    20
Для повышения чистоты и увеличения выхода водорода, а также обеспечения
безопасных условии работы печь снабжена уплотнениями 11, установленными между
врашающи- 25 мися и стационарными элементами печи.
Для обогрева муфеля в каждом отопительном канале 9 установлены горелки 8.
Природный газ подводится к горелкам отдельно от подвода природного газа на
разложение. Из каналов дымовые газы через отверстия 12 по- 50 ступают в общий
дымоход и удаляются из него дымососом.
Вращающийся муфель с пересыпными полками позволяет получать сажистое железо с
требуемой степенью насыщения углеродом и обеспечивает одновременное 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 камерами, загрузочное устройство и устройства для отопления печи,
отличающаяся тем. что, с целью одновременного получения сажистого железа с
высоким содержанием углерода и технического водорода, внутри печи на футеровке
барабана по радиально замкнутому 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 пространства, горелки установлены
в каждом отопительном канале барабана.
Фиг.1