Устройство для рекуперации тепла горячего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или горячего кокса

 

Изобретение относится к устройству для рекуперации тепла горячего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или горячего кокса, и позволяет повысить КПД. Устройство содержит смонтированный на ведущем и ведомом колесах 4 и 5 бесконечный транспортер /Т/ 1, образованный из соединенных друг с другом несущих пластин /НП/, и средства для охлаждения, расположенные над верхней и под нижней ветвями Т. Т снабжен теплоизолирующими пластинами, расположенными на верхней ветви под НП. Средства для охлаждения выполнены в виде пластинчатых полых тел для прохождения охлаждающего агента, последовательно соединенных между собой. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (19) (11) ВСЕСОЮЗН

ПАТЕИТИО- ТИ

Е11ЬЛИО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

1Ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3950412/23-26 (22) 05. 09. 85 (31). А 2857/84 ,(32) 06,09.84 (33) AT . (46) 07.04 ° 89. Вюл, ¹- 13 (71) . Фоест-Альпине АГ (AT) (72) Антон Хулек (AT) (53) 662. 74(088. 8) (56) Патент Японии ¹ 52-132454, кл. Р 28 С 3/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА ГОРЯЧЕГО МАТЕРИАЛА, ПРЕИМУЩЕ СТВЕННО ЖИДКОГО ДОМЕННОГО ШЛАКА ИЛИ ГОРЯЧЕГО КОКСА ,(57) Изобретение относится к устрой "тву для рекуперации тепла горячего

С51) 4 F 28 D 21/00, С 21 В 3/08, С 10 В 39/02 материала, преимущественно жидкого доменного шлака или горячего кокса, и позволяет повысить КЛД. Устройство содержит смбнтированный на ведущем и ведомом колесах 4 и 5 бесконечный транспортер (Т) 1, образованный из соециненных друг с другом несущих пластин (НП), и средства для охлаждения, расположенные над верхней и под нижней ветвями Т. Т снабжен теплоизолирующими пл астинами, р асположенными на верхней ветви под НП.

Средства для охлаждения выполнены в виде пластинчатых полых тел для прохождения охлаждающего агента, после довательно соединенных между собой.

5 з.п. ф-лы, 10 ип.

1471957

Изобретение относится к устройству для рекуперации тепла горячего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или горячего кокса.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1; на фиг. 4 — устройство, вид сбоку; на фиг. 5 — сечение А-А на фиг, 4; на фиг. 6 — устройство с вогнутыми направляющими на верхней ветви, на 15 фиг. 7 — второй вариант устройства с волнистыми несущими пластинами; на фиг. 8 — узел III на фиг. 7; на фиг. 9 — узел IV на фиг. 7; на фиг. фиг. 10 — устройство для охлаждения кокса.

Устройство содержит бесконечный транспортер l образованный соединенными шарнирно друг с другом элементами или звеньями цепи 2, на ко- 25 торых закреплены несущие элементы

3, имеющие .в поперечном сечении форму корыта. Транспортер направляется с помощью двух направляющих, ведущего и ведомого колес 4 и 5, однб из 30 которых 4, расположенное ближе к загрузочному устройству 6, имеет свой привод. Как верхняя, так и нижняя ветви тр анспортер а проходят через з оны

7 и 8 охлаждения, в которых установлены средства 9 и 10 для охлаждения, включенные последовательно друг с другом,.через которые проходит охлаждающий агент. Средства 9 и 10 для охлаждения выполнены в виде полых 40 ппастинчатых тел.

Охлаждающая среда, преимущественно вода, которая сначала нагревается при своем прохождении через зону 8 охлаждения нижней ветви, течет через 45 зону 7 охлаждения верхней ветви, совершая замкнутый термодинамический цикл. Возникающий после прохождения охлаждающей зоны 7 в верхней ветви транспортера из охлаждающей среды пар подводят к турбине 11, которая приводит в движение генератор 12.

Расширенный в турбине пар подают в конденсатор 13. Выходящая из конденсатора охлаждающая жидкость попадает в резервуар 14 с деаэратором, С помощью насоса 15 вода подводится снова из резервуара к зоне 8 охлаждения нижней ветви.

Конструкция принимающих горячий материал элементов .3 показана на фиг. 2, 4 и 5. Элементы 3 выполнены иэ несущих пластин 16, контактирующих непо средственно с .горячим материалом. Под пластинами 16 расположе-. ны теплоизолирующие пластины 17. Несущие пластины и теплоизолирующие пластины прикреплены к нижнему основанию звеньев цепи 2 с помощью пружинящих, предварительно напряженных и поворачивающихся зажимных болтов

18, вследствие чего пластины, несмотря на тепловое расширение и термические нагрузки, в течение длительного периода времени не коробятся и остаются ровными. Для предотвращения термических нагрузок в несущих пластинах 16 выполнены круглые пазы (не показ аны) . Теплоизолирующие пластины 17 могут быть выполнены в виде одно- или многорядной жесткой колоснико вой р еш ет ки.

Чтобы препятствовать проникновению горячего материала между двумя соседними несущими пластинами 16, одна из них имеет закрывающую планку

19, заходящую под примыкающую пластину.

Так как ведущее колесо 4, установленное у загрузочного устройства, приводится в движение, звенья цепи

2 и вместе с ними пластины 16, аккумулирующие тепло, перемещают ся вдоль зоны 7 охлаждения верхней ветви, благодаря чему исключается образование зазора между соседними аккумулирующими пластинами, имеющеro место в местах шарнирного соединения

20 элементов цепи 2. Чтобы исключить любую щель у з а груз очно ro устрой ст ва

6 (фиг. 6), транспортер 1 направляется вниз вдоль вогнутых направляющих, Плотное прилегание аккумулирующих пластин 16 друг к другу может быть достигнуто тем, что соединение пластин осуществляется с помощью расположенных в продольных отверстиях, нагруженных пружиной, болтов 21, с помощью которых соседние пластины прижимаются одна к другой (фиг. 4).

Установленное вдоль зоны 8 охлаждения нижней ветви транспортера 1 (фиг. 3) средство 10 для охлаждения образовано расположенными друг около друга пластинчатыми телами — ох1471957 лаждающими пластинами 22, через которые проходит охлаждающая среда, к верхней стороне 23 которых прилегают аккумулирующие пластины 16. Нагреваемая горячим матери алом аккумулирующая пластина 16 охлаждается таким об р аз ам бл агодаря скол ьз ящему ко нтакту с охлаждающими пластинами 2?, которые в основном состоят из чугуна. Обратное охлаждение, таким образом, осуществляется путем отвода теплоты без промежуточной среды.

Чтобы обеспечить хороший контакт между охлаждающими пластинами 22 и пластинами 16 транспортера 1, охлаждающие пластины установлены на фундаменте с помощью пружины 24 (фиг. 6 и 7).

Устройство работает следующим об.разом.

Горячий материал, например доменный шлак, наливают на транспортер 1, Йпак застывает в течение нескольких секунд благодаря высокой теплоемкости аккумулирующих тепло пластин 16.

Застывающий шлак отдает свое теппо как расположенному .вдоль верхней ветви средству 9 для охлаждения, так и аккумулирующим пластинам 16. Нагревание аккумулирующих пластин. зависит от соотношения толщины аккумулирующих пластин и слоя нагруженного горячего материала. Нагревание аккумулирующих тепло пластин осуществляется приблизительно до 600 С.

В конце верхней ветви шлак уже полно ст ью з астыв ает и бл агодаря теп,ловым нагрузкам становится очень .õðóïêèì и охлаждается приблизительно до 800 С по сравнению с температурой 1400 С, которую он имеет у загрузочного устройства 6. При прохождении ленты транспортера 1 у второго 45 ведомого колеса 5 шлак автоматически сбрасывается и может быть размельчен с помощью дробилки с зубчатыми валка— ми 25 (фиг. 6), имеющей небольшую мощность привода, для дальнейшего его испол ьз ов ания.

Освободившиеся от горячего материала аккумулирующие тепло пластины

16 очищают механическим способом, если это необходимб производить, и

55 слегка смазывают .графитовым порошком или ему подобным материалом, чтобы они хорошо скользили по установленным вдоль зоны 8 охлаждения нижней ветви охлаждающим ппастинам 22, Влагодаря контакту с охлаждающими пластинами 22 аккумулирующие тепло пластины 16 охлаждаются на 400-300 С.

Охлаждающая среда при входе ее в охлаждающие пластины 22 зоны 8 охлаждения нижней ветви имеет температуру около 100 С и покидает последнюю охлаждающую пластину 22 нижней ветви, О имея температуру около 210 С при давлении 200 бар и вдоль верхней ветви нагревается до 300 С.

С помощью теплоизолирующих пластин 17 в значительной мере устраняются тепловые потери. Несущая нижняя конструкция — каркас 26 выполнен в виде коробки, он не подвергается существенным тепловым нагрузкам и ноэтому не коробится. Каркас в виде коробки обеспечивает также то, что аккумулирующие пластины 16 также не коробятся, вследствие чего обеспечивается их хороший контакт с охлаждающими пластинами 22.

Таким же образом, как получают физическую теплоту от доменного шлака, можно получить физическую теплоту от других горячих материалов, которые в качестве отходов имеют место в металлургической прожппленности.

Для застывания ЛД-шлаков (ЛинцДомавиц) не требуется большая скорость охлаждения, вследствие чего ,можно отказ ать ся от аккумулирующих тепло ппастин с высокой теплоемкостью и несущие пластины 16 изготовлять из сравнительно тонкого листового жаропрочного металла. Этот жаропрочный листовой металл выполняют пр еимуще ст венно волнистым (фиг, 8 и 9), он имеет толщину около 4 мм, В этом случае охлаждаюшие элементы— ппастины 22 в зоне 8 охлаждения вдоль нижней ветви выполняют аналогично элементам зоны 7 охлаждения вдоль верхней ветви, т. е. полученная от тонкого листового металла — пластин 16, теплота отдается на нижней ветви путем излучения охлаждакнцей среде, при этом для передачи тепла не используется промеж то ная среда, Чтобы избежать обратного стекания жидкого горячего и» гериала при нагрузке его на трапспор ер 1, его ветвь (фиг. 6) перец .iÿ i;-зочным устройством 6 неправ я.-т . легким

45 5. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что направляющие рельсы на верхней ветви транспортера выполнены вогнутыми, 6. Устройство по пп. 1-5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в теплоизолирующих пластинах выполнены отверстия.

5 147 снижением и только чатем она слегка поднимается вверх.

Устройство может быть использовано для сухого гашения кокса, при этом может быть рекупирирована освобождающаяся при сухом гашении кокса теплота. Предусмотренная для этого форма выполнения показана на фиг. 10. Сам транспортер и зоны 7 и

8 охлаждения имеют в основном одинаковое выполнение, как на фиг. 1. Горячий кокс, нагруженный тонким слоем, который приблизительно соответствует диаметру самого большого куска кокса, на транспортере перемещают в зоне охлаждения вдоль верхней ветви.

Во время этой транспортировки раскаленный кокс излучает свое тепло вверх на охлаждающие средства 9 и вниз на аккумулирующие тепло пластины

16 транспортера 1. Чтобы во время транспортировки кокса на верхней ветви не происходило дальнейшего сгорания йпи взрыва газа, зона охлаждения помещена в сквозной туннель 27, s который поступает азот или другой аналогичный по действию газ. Вход

28 в туннель и выход 29 из туннеля закрыты лабиринтным уплотнением 30 так, что достаточно минимального избыточного давления азота и выходящее из туннеля количество азота на входе

28 и выходе 29 очень мало.

После выхода кокса из сквозного туннеля кокс охлаждается настолько, что не может осуществляться его дальнейшее сгорание при контакте с воздухом. Поскольку необходимо проведение последующего охлаждения кокса, его можно осуществить с помощью воздуха, пластинчатой ленты или виброжелоб а.

Преимуществом предлагаемого устройства при сухом гашении кокса по сравнению с влажным является то, что может быть получена большая часть. тепла, устраняются потери кокса благодаря захватыванию мелких зерен кокса паром и не загрязняется окружающая среда коксовой пылью, газами и паром.

1957 6

Формул а изобретения

1. Устройство для рекуперации тепла горячего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или горячего кокса, содержащее смонтированный на ведущем и ведомом колесах бесконечный транспортер, образованный из соединенных одна с другой несущих пластин, укрепленных на каркасе и направляющих рельсах, и средства для охлаждения, снабженные патрубками для ввода и вывода охлаждающего

15 агента, расположенные над верхней и под нижней ветвями транспортера, отличающееся тем,что, с целью повышения KIIg устройства, транспортер. снабжен теплоизолирующи20 ми пластинами, расположенными под несущими пластинами и жестко с ними связанными, средства для охлаждения выполнены в виде полых пластинчатых тел для прохождения охлаждающего

25 are íò а, по следо вател ьно соединенных между собой.

2, Устройство по п. 1, о т л ич аю щ е е ся тем, что верхние

30 поверхности полых пластинчатых тел, установленных под нижней ветвью транспортера, выполнены гладкими, указ анные пластины установлены на основании посредством пружин для обеспече35 ния конт акта с несущими пл а ст инами.

3. Устройство по пп. 1-2, о т лич ающе е ся тем, что каркас выполнен в виде коробки.

4. У строй ст во по пп. 1-3, о т40 л и ч а ю щ е е с я тем, 0 несущие и теплоизолирующие пластины уст ановлены на кар касе по сред ство м пружин и болтов.

1471957

1Е

17

7б

) 22

1471957

I 4! I 937

9 г—

22

8 22

@gz. 10

Составитель P.Ãîðÿèíîâà

Редактор С.Патрушева Текред М,Дидык Корректор (; ° 111екмар

Заказ 1623/59 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101