Способ заполнения питающего резервуара сыпучим материалом

 

Изобретение относится к черной металлургии и может использоваться при подаче сыпучего материала к металлургическим агрегатам. Цель изобретения - повышение эффективности работы систем заполнения питающего резервуара за счет улучшения условий эксплуатации зхпорной арматуры трубопроводов и улучшения условий псевдоожижения. Пылеобразование уменьшают за счет подачи сыпучего материала в слой на глубину H=(λtgα/20g²)V³_г , где λ - коэффициент сопротивления слоя, a - угол естественного откоса, g = 9.8 м/с², V_г - скорость газа в подающем трубопроводе. Использование изобретения повышает срок службы запорной арматуры в 2 - 3 раза и на 10% улучшает расходные параметры аэрационных питателей. 1 ил.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подаче сыпучего материала к металлургическим агрегатам, в частности, при вдувании угольной пыли в горн доменной печи. Цель изобретения - повышение эффективности работы систем заполнения питающего резервуара сыпучим материалом за счет улучшения условий эксплуатации запорной арматуры трубопроводов, а также улучшение условий псевдоожижения. Способ поясняется чертежом. В питающий резервуар 1 подают сыпучий материал 2 по трубопроводу 3, в конце которого аэросмесь сыпучего материала движется со скоростью V_т транспортирования. Выходя из трубопровода 3 аэропоток сыпучего материала встречает сопротивление неподвижного слоя сыпучего материала, равное ΔP_i= ·SV²_i·dV где λ - коэффициент сопротивления слоя; ρ - плотность газа; g - ускорение силы тяжести; Н_i - высота слоя частиц сыпучего материала; d_i - диаметр окружности эффективной фильтрации; V - скорость фильтрации; V_т, V_в - скорости транспортирования и витания соответственно. Для H_i = H ΔP = · V³_т-V т.е. Δ р характеризует собой перепад давления на слое частиц сыпучего материала, снижающий скорость транспортирования с V_т до V_в. Расширение потока аэросмеси сыпучего материала первоначально происходит во все стороны равномерно, а затем ограничивается конусом, образующая которого лежит под углом естественного откоса сыпучего материала α, откуда следует, что d_i = 2˙H_i ˙ctg α, а перепад давления, необходимый для торможения потока аэросмеси сыпучего материала, составит
ΔP = · V³_т-V. Перепад давления, создаваемый слоем частиц сыпучего материала, составляет
Δ p' = ρ˙gH . Условие полного торможения частиц сыпучего материала в неподвижном слое сыпучего материала
Δ р' = Δ р или
ρgH ≥ · V³_т-V, или
H ≥ V³_т-V. Обычно скорость транспортирования V_т больше скорости витания V_в в 1,3-1,4 раза. Тогда глубина погружения трубы 3 для полного торможения частиц сыпучего материала в слое и для полного освобождения потока транспортирующего газа от частиц сыпучего материала, составит
H ≥ V³_т . Таким образом, поток аэросмеси сыпучего материала, проходя через неподвижный слой частиц сыпучего материала, способствует более качественному псевдоожижению, а транспортирующий газ, выходя из слоя частиц сыпучего материала свободным от последних, сбрасывается через трубопровод сброса газа и фильтр очистки сбрасываемого газа, что предохраняет запорную арматуру трубопровода сброса газа от абразивного износа, повышая тем самым ее надежность и долговечность, и снижает нагрузку на фильтр очистки сбрасываемого газа. П р и м е р. В питающий резервуар объемом 12 м³ подают угольную пыль по трубопроводу диаметром 25 м со скоростью транспортирования 10 м/c. Фракционный состав угольной пыли характеризуется долей фракции 73 мкм 70%, Влажность угольной пыли 0,3% , насыпная масса 500 кг/м³. Угол естественного откоса угольной пыли α в спокойном состоянии 70^о, в псевдоожиженном 80^о. Коэффициент сопротивления λ зависит от числа Рейнольдса и для указанных параметров λ составляет 0,41. Глубина погружения транспортного трубопровода в слой частиц угольной пыли Н = 1200 мм. Сбрасываемый во время заполнения питающего резервуара газ проходит по трубопроводу сброса без частиц угольной пыли. Такой режим предохраняет трубопровод сброса от абразивного износа, позволяет использовать запорную арматуру обычного заполнения взамен дорогостоящей и прокладывать трубопровод сброса с любой геометрией (углами наклона и коленами). Торможение частиц угольной пыли в слое и выход транспортирующего газа из слоя частиц угольной пыли свободным от последних значительно снижает нагрузку на фильтр очистки сбрасываемого газа, позволяет уменьшить площадь фильтрующей поверхности или количество рукавов, а также снижает выбросы угольной пыли в атмосферу. Указанное заглубление транспортирующего трубопровода позволяет дополнительно аэрировать средние и верхние слои угольной пыли в питающем резервуаре, что способствует лучшему сходу угольной пыли к аэрационным питателям, более качественному ожижению угольной пыли и, как следствие, повышению стабильности характеристик аэрационных питателей. Последнее особенно важно для решения вопросов технологичности процесса вдувания угольной пыли в горн доменной печи и автоматического управления распределением угольной пыли по фурмам доменной печи. Внедрение изобретения позволит повысить эффективность работы систем заполнения питающего резервуара сыпучим материалом за счет увеличения срока службы запорной арматуры трубопровода сброса газа в 3-5 раз, повышения надежности последней на 20-25%, увеличения срока службы систем аспирации сбрасываемого газа в 1,5-2 раза, а также позволит улучшить расходные характеристики аэрационных питателей на 10%.

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ПИТАЮЩЕГО РЕЗЕРВУАРА СЫПУЧИМ МАТЕРИАЛОМ, включающий создание перепада давления между промежуточным бункером и питающим резервуаром, сброс вытесняемого газа из резервуара и подачу в него сыпучего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы систем заполнения питающего резервуара за счет улучшения условий эксплуатации запорной арматуры трубопроводов и улучшения условий псевдоожижения, сыпучий материал подают в слой сыпучего материала питающего резервуара на глубину, равную
H≥ v³_т,
где λ - коэффициент сопротивления слоя;
α - угол естественного откоса;
q = 9,8 м/с²;
v_т - скорость газа в подающем трубопроводе.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---