Способ предварительного нагрева шихты в производстве минераловатного волокна из горных пород и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2547182:
Общество с ограниченной ответственностью "Эффективные инженерные решения" (RU)
Изобретение относится к производству минерального волокна. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности плавления шлакового расплава. Предварительно нагревают шихту до температуры 300-400°C в расходном бункере отходящими газами. Газы подаются с помощью вентилятора высокого давления по газоходу в конструкцию распределения горячих дымовых газов, которая находится в нижней части бункера и выполнена в виде скрещенных перфорированных труб, защищенных перевернутой V-образной пластиной из стального угольника с углом 45°. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области производства теплоизоляционных материалов, в частности предварительной шихтоподготовке при производстве минераловатного волокна.
Цель изобретения: уменьшение продолжительности цикла плавки за счет предварительного нагрева шихты отходящими дымовыми газами для снижения удельного расхода электроэнергии при производстве минераловатного волокна.
Известен способ получения минераловатного ковра из базальтового волокна, включающий плавление сырья в электропечи, выпуск расплава из печи, раздув расплава энергоносителем и формирование минераловатного ковра, при этом плавление сырья производят в высокочастотной индукционной печи при температуре 1800±50°C. Технологическая линия для получения минераловатных изделий, содержащая дозатор породы, плавильную индукционную печь, устройство для охлаждения расплава стекломассы до температуры выработки волокна, сливное устройство, устройство для раздува струи расплава, камеру осаждения волокон и устройство для формирования изделий (Патент N 2100299, кл. C03B 37/06, БИ N 36, 1997)[1].
Недостатком такого производства являются недостаточно высокие эксплуатационные показатели волокна, высокая энергоемкость производства при сложном технологическом процессе плавления, отсутствие цикла стабилизации, что влечет за собой сложность поддержания постоянного состава в расплаве стекломассы и его температуры.
Известен также способ использования легирования стали ванадием в электродуговых печах предварительной подготовки шихты. Способ включает загрузку металлошихты, состоящей из металлургического лома, чугуна, металлизированных окатышей или брикетов, конверторного ванадиевого шлака, плавление металлошихты. Перед подачей окатышей или брикетов в электродуговую печь осуществляют их подогрев до температуры 300-500°C и довосстановление отходящими газами дуговой печи [2]/ Недостатком известной технологии является сложный технологический процесс разогрева металлошихты и энергоемкость производства, которые в свою очередь ведут к существенному повышению стоимости продукта.
Известно устройство для сушки во взвешенном состоянии, выбранное в качестве прототипа, содержит реактор (сушилка), загрузочную и разгрузочную течку, патрубок для ввода горячих и отвода отработанных дымовых газов и незначительно наклонную решетку для разгрузки. Недостаток данного устройства заключается в быстром износе металлических узлов, истираемых абразивными материалами [3].
Техническим результатом изобретения является увеличение производительности и снижение энергоемкости самой установки в целом.
Технический результат достигается за счет того, что в способе предварительного нагрева шихты при производстве минераловатного волокна из горных пород и устройстве для его осуществления, включающем загрузку шихты, предварительный нагрев отходящими газами и плавление в электропечи, загрузку автоматически осуществляют по мере опустошения расходного бункера. Предварительный нагрев шихты в расходном бункере осуществляют за счет отходящих дымовых газов, которые подаются с помощью вентилятора высокого давления (ВВД) по газоходу в конструкцию распределения горячих дымовых газов. Конструкция расположена в нижней части бункера и имеет вид скрещенных труб, защищенных перевернутой V-образной пластиной из стального угольника с углом 45. Впоследствии нагретая до температуры 300-400°C шихта по труботечке попадает в руднотермическую печь, тем самым экономя электроэнергию при плавлении. Кроме того, если шихта слишком холодная, то на поверхности шлакового расплава образуется «островок» из непереплавленной шихты, который в свою очередь мешает плавиться остальной подаваемой шихте, уменьшая уровень расплава. Это приводит к снижению производственного цикла.
Предложенный способ реализуют с помощью устройства, представленного на чертеже (приложение 1). Устройство включает расходный бункер 1 с труботечкой 3 и конструкцией в виде креста 5, горячий дымовой газ поступает с помощью вентилятора ВВД 4 по газоходу 2 и выбрасывается в атмосферу через циклоны 8, плавление производится с помощью трех электродов 6 в руднотермической печи 7.
ОГ - отходящие газы;
ЗШ - загрузка шихты;
ГДГ - горячие дымовые газы;
РНШ - разгрузка нагретой шихты;
ШР - шлаковый расплав;
CP - слив расплава.
Нагрев шихты осуществляют следующим образом. Через загрузочную течку шихту загружают в расходный бункер. Бункер заполняют на 80-95%, по мере опустошения бункер периодически заполняют. Конструкцию в виде креста сваривают внутри в нижней части бункера. В нее вмонтированы трубы с прорезями, соединенные с газоходом, по которому и подают горячий дымовой газ из печи. Конструкция креста выполнена в виде перевернутой V-образной пластины из стального угольника с углом 45°. Она выполняет роль защиты газоходных труб от механического износа и труботечки от забивания и запрессовки шихты под собственной тяжестью во время загрузки. Вершина угольника направлена вверх, чтобы шихта, попадая в него, отбрасывалась на наклонные боковые стенки бункера, уменьшая нагрузку на нижний слой шихты и на саму конструкцию. Нижний слой шихты подвергается постоянному нагреву горячим дымовым газом, до подачи ее по разгрузочной труботечке в печь, не требуя механического перемешивания. Использованный газ через циклоны выбрасывается в атмосферу.
Использование предлагаемого способа нагрева шихты и конструкции расходного бункера позволяют нагревать шихту с -30° до 400°С, устраняя остывание шлакового расплава из-за потери тепла и тем самым экономя электроэнергию. И максимально использовать тепло отходящих газов в производстве минераловатного волокна.
1. Способ предварительного нагрева шихты в производстве минераловатного волокна из горных пород, включающий загрузку шихты в расходный бункер, предварительный нагрев шихты до температуры 300-400°C в расходном бункере отходящими газами, которые подаются с помощью вентилятора высокого давления по газоходу в конструкцию распределения горячих дымовых газов, которая находится в нижней части бункера и выполнена в виде скрещенных перфорированных труб, защищенных перевернутой V-образной пластиной из стального угольника с углом 45°, и подачу нагретой шихты в руднотермическую печь через труботечку.
2. Устройство предварительного нагрева шихты, включающее расходный бункер, снабженный в нижней части конструкцией для выхода отходящих газов в виде скрещенных перфорированных труб, защищенных перевернутой V-образной пластиной из стального угольника с углом 45°, газоход для подачи отходящих газов, снабженный вентилятором высокого давления и соединенный с конструкцией для выхода отходящих газов, и труботечку для подачи подогретой шихты в руднотермическую печь.
3. Способ предварительного нагрева шихты по п. 1, включающий предварительный нагрев всех компонентов шихты в расходном бункере отходящими дымовыми газами, поступающими из атмосферы печи.
