Горелки газовые для сжигания газа в слое
Для обеспечения качественной термообработки окатышей и агломерата применяют горелки газовые, позволяющие сжигать газ непосредственно в подвижном слое. Горелки газовые устанавливают в конце зоны обжига или спекания. Причем они могут быть расположены и над слоем, и под ним. Особенностью процесса является необходимость предварительного нагрева части слоя до 900-1000 °С. Бедная газовоздушная смесь, проходя через нагретые слои окатышей или агломерата, подогревается до температуры воспламенения. Горение этой смеси происходит в определенной зоне слоя. Положение этой зоны зависит от начальной концентрации газа, температуры смеси и скорости фильтрации. При увеличении скорости фильтрации зона горения перемещается в направлении потока смеси и может быть вынесена даже за пределы слоя. При уменьшении скорости фильтрации зона горения перемещается против движения потока и может расположиться на входе в слой. Снижение начальной концентрации и температуры смеси приводит к перемещению зоны горения по потоку, а увеличение этих параметров к перемещению ее навстречу свежей смеси. Основные требования к горелочным устройствам, предназначенным для сжигания газа в слое, сводятся к следующему: качественная предварительная подготовка газовоздушной смеси заданного состава; равномерная раздача смеси по площади зоны; устойчивость к воздействию высоких температур; высокая надежность при работе на запыленном воздухе.
Конструкции, которые имеют горелки газовые для сжигания газа в слое, разработаны в основном институтами Механобрчермет и ВНИИМТ. Ниже приведено описание горелочного устройства ВНИИМТ-УПИ, предназначенного для сжигания природного газа в количестве около 350 м3/ч при установке горелок под слоем в дутьевых камерах обжиговой машины. Данные горелки газовые представляют собой сварную конструкцию из труб диаметром 89-159 мм с отверстиями для выхода газа под углом 45 и 90° к направлению движения потока воздуха. Давление воздуха в дутьевых камерах составляет около 6 кПа. Образующаяся смесь газа и воздуха при коэффициенте расхода последнего от 3,5 до 7,0 фильтруется через слой при скорости движения от 0,3 до 0,5 м/с. Воспламенение смеси происходит в донной постели. Затем зона горения перемещается в верхние горизонты слоя. Особенностью работы горелок является отсутствие контроля за перемещением зоны горения в слое. Нормальный режим эксплуатации, если говорить про данные горелки газовые, характеризуется отсутствием воспламенения газа под колосниками, до входа смеси в слой. Воспламенение газа может происходить при снижении давления воздуха и нарушении газопроницаемости слоя. Этот режим контролируется датчиками, расположенными в дутьевых камерах. Следует отметить сложность такой процедуры в условиях значительной запыленности воздушного потока. При эксплуатации горелок наблюдаются трудности с герметизацией дутьевых камер.
