Трубчатая вращающаяся печь для металлизации железорудных материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву ti443070 (22) Заявлено 29.04.81 f21) 3284749/29-33 )54) М.Кй. с присоединением заявки Н9

F 27 В 7/16

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 280283. Бюллетень Но 8 {53) УДК666. 94.. 041 088. 8

Дата опубликования описания 28.02.83

i (72) Авторы изобретения

В. Г. Карелин, E. И, Тимин, и С. ллер

Всесоюзный научно-иссл металлургической теп никелевый завод ут и (7т) Заявители (54 ) ТРУБЧАТАЯ ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ИЕТАЛЛИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОРУДННХ

ИАТЕРИАЛОВ

20

30

Изобретение относится к тепловой обработке зернистых материалов во вращающихся аппаратах (печах и сушилках) и может быть использовано в черной и цветной металлургии, цементной и других отраслях промышленности.

По основному авт.св. 9 443070 известна трубчатая вращающаяся печь для металлизации железорудных материалов состоящая из футерованного корпуса с закрепленными внутри лопастями, в которой лопасти закреплены под углом естественного откоса материала с наклоном в сторону, противоположную вращению печи 11). . Ьедостатком известной печи является ее невысокая эффективность как иэ-за малой поверхности каждой лопасти,так и иэ-?за невозможности изменения времени пребывания материала в печи, так как материал может ссыпаться только вдоль лопасти с одной скоростью. Кроме того, в укаэанной печи достаточно большой вынос пыли с открытой поверхности слоя материала, а при проведении некоторых технологических процессов, например, при металлизации железной руды во вращающихся печах с помощью твердого восстановителя, нежелательно соприкосновение материала с дымовыми газами, содержащими окислительные ком.поненты, вследствие химического взаимодействия между газом и материалом.

Цель изобретения — повышение эффективности теплообмена путем измене- ния времени пребывания материала в печи и уменьшения пылеуноса.

Указанная цель достигается тем, что в трубчатой вращающейся печи для металлиэации железорудных материалов лопасти снабжены ребрами, закрепленными с обеих сторон под углом 30-150о к продольной оси печи, причем высота. ребер составляет 0,02-2,0 ширины ло" пасти. При этом ребра могут быть выполнены прямоугольной,трапецеидальной, треугольной, криволинейной форьы, а также с волнистой поверхностью.

Диапазон изменения размеров ребер, а также расстояние между ними обосновывается следующими обстоятельствами. Ребра очень малого размера будут не эффективны вследствие малой поверхности теплообмена. ПОэтому высоту И длину ребер нецелесообразно иметь менее 0,02 и 0,1 соответственно от ширины лопасти. Ребра очень высокие, т.е. более чем 8 2 раза превышающие ширину лопасти, . также не будут доста-.

1000713 точно эффективны, так как в этом случае при погружении в слой материала они будут выступать над его поверх- ностью, и часть ребер, выступающая из слоя, не будет участвовать в процессе передачи тепла к частицам обра- -5 батываемого материала. Кроме того, если высота ребер в лика, то между ребрами образуются непродуваеьые аэродинамические мешки. В этих условиях ребра вообще не нагреваются газо-. 10 вым потоком, а следовательно, перестают работать как регенерирующие поверхности, и на таких ребрах исчезает теплообменный положительный ! эффект. Таким образом, существует 5 верхняя граница относительной высоты ребер, выше которой теплообменный эффект не проявляется. С уменьшением относительной высоты ребер этот положительный эффект ребер присутствует20 вплоть до очень малых величин высоты ребер.

Максимальная длина ребер ограни-. чивается шириной лопасти.

Ребра могут располагаться не только поперек лопасти, но также и под углом к длинной стороне лопасти, ограничивающимся углом естественного откоса материала, который в среднем для большинства зернистых материалов составляет величину около 45О .Поэтому если Йирина лопасти равна единице, то максимальная длина ребер, располагающихся под углом 45, будет равной «/2, т.е. 1,41 от ширины лопасти.

С целью устранения возможности 35 застревания зернистого материала между ребрами расстояние между ними нецелесообразно уменьшать менее

0,02 от ширины лопасти. Для увеличения поверхности на лопасти выгодно уста- 40 навливать несколько ребер не менее

2)., Отсюда следует, что максимальйое расстояние между ребрами будет в том . случае, когда их будет всего.два и этот предел составит около 0,9 от ширины 45 лопасти.

На фиг.1 схематично показан трубчатый вращающийся аппарат, попереч«ый разрез на фиг.2 - лопасть с ребрами.

50 .Трубчатая вращающаяся печь состоит из металлического корпуса 1, футерованного огнеупором 2. В низкотемпературной зоне печи или сушилки футеровка может отсутствовать. Внутри печи имеются лопасти 3, расположенные с наклоном в сторону, противоположную вращению печи под углом естественного, откоса зернистого материала. На обейх сторонах лопастей 3 имеются ребра

4 и 5, расположенные перпендикулярно 60 к поверхности лопастей 3. Количество ребер 4 и..5 на каждой. стороне зависит от длины лопастей 3 и расстояния между ребрами 4 и 5. Ребра 4 и 5 расположены параллельно друг другу, но g5 под углом к стороне лопасти .6, параФ-" лельной оси печи. Этот угол может изменяться в пределах от угла естественного откоса зернистого материала обычно составляющего 30-40, до

«угла 180 - d (140-150 ).

Печь работает следующим образом.

Над слоем зернистого материала

I@Br. 1,положение Щ,лопасть 3 с ребрами 4 и 5 омывается потоком газа и нагревается. При последующем вращении печи лопасть 3 с ребрами

4 и 5 входит в слой зернистого материала (фиг.1 положение Д) . При этом материал насыпается на лопасть 3 между ребрами 4 и 5. В процессе дальнейшего движения вся лопасть 3 с ребрами 4 и 5 входит в слой зернистого материала. В период пребывания в .слое материала лопасть 3 и ребра 4 и

5 подают ему тепло посредством контакта. Таким образом лопасть 3 сов-.. местно с ребрами 4 и 5 увеличивающим«« ее поверхность является косвенным

«передатчиком тепла от газа к материалу.

В момент выхода лопасти 3 из слоя (фйг. 1, положение @материал ссйпается с лопасти 3 и ребер 4 и 5.

Это обеспечивается наклоном лопасти

3 в сторону, противоположную вращению трубчатой печи под углом естественного откоса материала, а также расположением ребер 4 и 5 под углом к стороне лопасти 3, параллельной продольной оси печи (фиг.2, варианты

t, д, Ю или промежуточные между ними ). Если ребра 4 и 5 расположены так, как показано на фиг.2, варианте Ъто при выходе лопасти 3 из слоя материал, находящийся между ребрами

4 и 5, ссыпается с лопасти 3 в сторону, противоположную направлению движения материала вдоль печи, т.е. ребра 4 и 5 задерживают продвижение материала вдоль печи и увеличивают время .пребывания обрабатываемого материала в печи.

В другом крайнем положении ребер

4 и 5 относительно лопасти 3, на фиг.2, вариант 6 при выходе лопасти

3 из слоя материал ссыпается между ребрами 4 и 5 в сторону общего направления движения материала вдоль печи ° В этом случае лопасть 3 ускоряет продвижение материала и уменьшает тем самым время пребывания материала в печи. Таким образом, располагая ребра под определенным углом наклона в интервале от 30 до 180 -«, т.е. а от 30 до 150о,при прочих равных условиях можно обеспечивать необходимое время обработки материала в аппарате.

Эа счет установки ребер увеличивается поверхность лопастей 3, участвующая в теплообмене. Пропорционально увеличению этой поверхности возрастает количество тепла, которое лопасть 3 с

1000713

Формула изобретения

Фиг. 1 ребрами 4 и 5 воспринимает от газового потока, над слоем материала. Затем в период нахождения лопастей 3 в слое аккумулированное тепло передается слою материала кондукцией, Таким образом, наличие ребер- 4 и 5 на лопастях 3 способствует увеличению количества тепла, передаваемого к слою материала, пропорционально воз растанию поверхности теплообмена.

Поверхность лопасти 3 можно увеличить эа счет оребремия в 3-5 раз..

Отсюда очевиден положительный эффект от использования изобретения особенно в низкотемпературной зоне печи, где теплообмен излучением между газом 35 и материалом прот кает недостаточно эффективно, а теплообмен между те» лами за счет их контакта (кондукция) протекает достаточно эффективно и при сравнительно низком уровне температур.

1-. Трубчатая вращающаяся печь. для металлизации железорудных материалов по авт.св.. Р 443070, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена путем изменения времени пребывания материала в печи и уменьшения пылеуноса, лопасти снабжены ребрами, закрепленными с обеих сторон под углом 30-1504 к продольной оси печи,,» причем высота ребер составляет б,02:,2,0 ширины лопасти.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ а- .я с я тем, что ребра выполнены пряугольной формы.

3. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что ребра выполнены трапецеидальной форин.

4. Печь по п.1, о т л и ч а в 3ц ая с я тем, что ребра выполнены тре» угольной формы.

5. Печь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ребра выполнены кри волинейной форьы. б. Печь по п.1,.о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ребра выполнены с волнистой поверхностью.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 443070, кл. F 27 В 7/00, 1972 (прототип ). 100071 3

4Жамюие малзриаю Иапрабление Мимэкю

Составитель Л.Петрова

Редактор П.Макаревич Техред A Бабинец корректор И.щулла

Заказ 1349/37 Тираж 613 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений, и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская. наб, д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4