2.7.7.12. Печь системы Грум-Гржимайло

Конструкция печи приведена на рис. 44. Печь состоит из верхней рабочей камеры, предназначенной для установки тиглей с шихтой и проведения обжига, нижней камеры, где производится сжигание природного газа и получение теплоносителя. Дымовые газы по двум каналам, идущим вдоль всей печи, через отверстия поступают непосредственно в рабочую камеру.

Продукты сгорания топлива через отверстия в сводах камеры горения поднимаются в верхнюю часть рабочей камеры и, охлаждаясь за счет передачи тепла тиглями, медленно опускаются, омывая тигли со всех сторон. Вследствие большого количества отверстий в поду печи и равномерного их размещения поток газов при его опускании движется с одинаковой скоростью по всему сечению печи, заполняя весь ее объем. Далее, пройдя через отверстия в поду, часть газов поступает к отводящему центральному коллектору и затем по борову отводятся в дымовую трубу и выбрасываются в окружающую атмосферу. Другая часть за счет большой скорости выходящего потока продуктов горения из камеры горения инжектируется и, смешиваясь с ними, снижает температуру до требуемой процессом.

Природный газ сжигается в камере горения. Горючая газовоздушная смесь приготовляется в инжекционных горелках, установленных на фронтовой стене печи против камер горения. Горение осуществляется в туннелях горелки и камере горения. Конструкция инжекционной горелки выполнена таким образом, что позволяет герметично закрывать горелку в период режима томления, чтобы не было подсоса воздуха в камеру горения.

Печь футерована красным кирпичом, кроме камеры горения, которая футерована огнеупорным кирпичом. Механическую прочность печи придает сварной металлический каркас из профильного стального проката.

Загрузку печи тиглями с шихтой осуществляют через отверстия на фронтовой стенке печи. Отверстия в дальнейшем закладывают кирпичом и обмазывают глиной с песком. Загружаемая в тигли шихта получается смешением всех компонентов. Тигли изготовлены из пористого материала для того, чтобы реакционные газы могли выходить. Кроме того, через поры в тигле проникают газы, например, кислород, который участвует в реакции образования синего ультрамарина. Тигли имеют форму усеченного конуса с глухим днищем и съемной крышкой. Наружные размеры тиглей следующие: высота 335—340 мм; диаметр верхний 254—257 мм; диаметр нижний 200—202 мм; толщина стенок 15 мм; масса тигля 5,2—5,5 кг. Крышки имеют следующие размеры: диаметр 250—256 мм; толщина 22—25 мм; масса тигля 1,9—2,0 кг. Газопроницаемость тиглей должна быть 17—33 с. В тигель вмещается около 6,5 кг шихты. Всего в описываемую печь устанавливают 1100 тиглей.

Шихта, насыпанная в тигель, уплотняется обжимной ручкой с целью создания тесного соприкосновения частиц, а следовательно, и для благоприятных условий реакции между составными частями шихты и менее благоприятных условий для испарения ее и окисления.

Основное количество тиглей в печь устанавливается без крышек «двойниками», для чего один тигель с шихтой опрокидывается на другой, а щели между ними обмазывают глиной с песком. Тигли устанавливают на под печи столбами. В каждом столбе по три двойника (6 тиглей). При установке седьмого тигля на столб и после заполнения его шихтой тигль закрывают керамической крышкой, а образующуюся щель обмазывают глиной и песком. От качества установки тиглей зависит и качество полуфабриката. Тигли должны быть установлены на под печи над газоходами так, чтобы было обеспечено равномерное омывание их топочными газами.