Уменьшающее пылевыделение ограждение охлаждающего устройства для охлаждения горячего сыпучего материала

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к устройствам для охлаждения горячего сыпучего материала. Охлаждающее устройство для охлаждения горячего сыпучего материала содержит поверхность колосниковой решетки для приема обрабатываемого горячего сыпучего материала, первую стенку охлаждающего устройства и вторую стенку охлаждающего устройства, которые ограничивают поверхность колосниковой решетки справа и слева, загрузочную станцию для горячего сыпучего материала, первую область, которая охватывает от 20% до 30% поверхности колосниковой решетки, причем первая область включает в себя загрузочную станцию и имеет неподвижный первый экран, вторую область, которая открыта сверху и расположена между первой областью и третьей областью, разгрузочную станцию для охлажденного сыпучего материала, третью область, которая занимает по меньшей мере от 10% до 20% поверхности колосниковой решетки, причем третья область включает в себя разгрузочную станцию и имеет неподвижный третий экран. Уменьшается пылевыделение и обеспечивается возможность проведения мероприятий по техническому обслуживанию этого охлаждающего устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники

Данное изобретение относится к области металлургических установок, конкретно в черной металлургии для охлаждения горячего сыпучего материала.

Изобретение касается охлаждающего устройства для охлаждения горячего сыпучего материала, содержащего:

- поверхность колосниковой решетки для приема обрабатываемого горячего сыпучего материала,

- первую стенку охлаждающего устройства и вторую стенку охлаждающего устройства, которые ограничивают поверхность колосниковой решетки справа и слева,

- загрузочную станцию для горячего сыпучего материала,

- первую область, которая охватывает от 20% до 30% поверхности колосниковой решетки, причем эта первая область включает в себя загрузочную станцию, и эта первая область имеет неподвижный первый экран,

- вторую область, которая открыта сверху и расположена между первой областью и третьей областью,

- разгрузочную станцию для охлажденного сыпучего материала,

- третью область, которая занимает по меньшей мере от 10% до 20% поверхности колосниковой решетки, причем третья область содержит разгрузочную станцию и имеет неподвижный третий экран.

Уровень техники

Известно осуществление охлаждения сыпучих материалов на охлаждающих устройствах, которые непрерывно транспортируют сыпучий материал. Такая непрерывная транспортировка может осуществляться прямолинейно или по кругу. Машина такого рода, в данном случае это кольцевая машина, представлена в EP 0127215 B1. Эти машины имеют кольцевую поверхность колосниковой решетки, на загрузочной станции поверхность колосниковой решетки загружают горячим сыпучим материалом и во время одного оборота - через расположенные под колосниковой решеткой воздуходувные коробки - продувают охлаждающим газом, в частности, охлаждающим воздухом. На разгрузочной станции, которая находится непосредственно возле загрузочной станции, охлажденный сыпучий материал снова выгружается. Во время работы такой машины возникает очень большое выделение пыли. Поэтому в области загрузочной и разгрузочной станций предусмотрены экраны и обеспыливающие установки. В этой области имеет место наибольшее пылевыделение, однако, и в остальных областях этих кольцевых машин возникает пылевыделение из-за продувания охлаждающего воздуха, вследствие чего повышается содержание пыли в воздухе. В настоящее время обычно закрывается лишь около 30-50% кольцевой поверхности колосниковой решетки. Герметичное для газа экранирование всей поверхности колосниковой решетки - как это описано в EP 0127215 B1 - чаще всего не производится, поскольку из-за этого пришлось бы отсасывать и обеспыливать весь объем газа. Этот объем газа был бы в 1,5-2 раза больше, чем объем технологического газа. Это привело бы к большим капиталовложениям, связанным с большими размерами воздуходувки и фильтров для обеспыливания. Еще один недостаток такого выполнения заключается в том, что обслуживание кольцевой машины является очень сложным. Из-за герметичного для газа экранирования проведение мероприятий по обслуживанию является очень затратным. Демонтаж и последующий монтаж такого герметичного для газа экранирования является очень затратным. Герметичность экранирования необходимо каждый раз восстанавливать, чтобы не подсасывать снаружи никаких нежелательных газов или твердых веществ, которые привели бы к дополнительному увеличению обеспыливаемого объема газа.

Краткое описание изобретения

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить устройство, которое, с одной стороны, снижает пылевыделение, а с другой стороны, позволяет просто и в короткое время осуществлять мероприятия по обслуживанию охлаждающего устройства.

Эта задача решается в охлаждающем устройстве рассмотренного вначале рода за счет того, что вторая область имеет ограждение, состоящее из неподвижной первой стенки и неподвижной второй стенки, и это ограждение проходит по меньшей мере по части второй области, предпочтительно по всей второй области, причем первая стенка и вторая стенка установлены на несущей конструкции, и первая стенка прилегает к первой стенке охлаждающего устройства или отделена от нее зазором, а вторая стенка прилегает к второй стенке охлаждающего устройства или отделена от нее зазором, причем указанное ограждение состоит из отдельных сегментов.

Прилегающая к первой стенке охлаждающего устройства или отделенная от нее зазором первая стенка, а также прилегающая к второй стенке охлаждающего устройства или отделенная от нее зазором вторая стенка препятствуют перемещению находящейся на поверхности колосниковой решетки пыли посредством охлаждающего газа или под внешним воздействием ветра. Под прилеганием или отделением посредством зазора в связи с этим понимается, что движение охлаждающего устройства не испытывает препятствий из-за чрезмерного трения между указанными стенками, а возможный зазор должен выполняться минимальным чтобы предотвращать выход частиц пыли. За счет скорости выхода охлаждающего газа из находящегося на поверхности колосниковой решетки сыпучего материала частицы увлекаются этим охлаждающим газом. Благодаря обеспыливанию на загрузочной станции уже удаляется большая часть частиц пыли, имеющих размер менее 150 мкм. Неожиданно было установлено, что с помощью предлагаемого изобретением охлаждающего устройства, частицы пыли, которые больше 150 мкм и которые поднимаются охлаждающим воздухом, преобладающей частью снова оседают на поверхности колосниковой решетки и, соответственно, на находящемся на ней сыпучем материале. Первая стенка и вторая стенка препятствуют тому, чтобы захваченные частицы сдувались под внешним воздействием ветра или охлаждающим газом. Под внешним воздействием ветра следует понимать, например, боковой ветер, который воздействует на охлаждающее устройство поперек направления движения. В кольцевом охлаждающем устройстве он может действовать также частично в направлении движения, и - вследствие кольцевой формы охлаждающего устройства - частицы выносятся за поверхность колосниковой решетки. Высота боковых стенок ориентируется на скорость выхода охлаждающего газа из сыпучего материала.

При скорости выхода охлаждающего газа из сыпучего материала 2 м\сек высота ограждения получается равной 1,8 м. Под высотой ограждения понимается такая высота, которая замеряется от верхней кромки сыпучего материала до верхней кромки первой или второй стенки, при этом первая и вторая стенка предпочтительно имеют одинаковую высоту.

Указанные первая стенка и вторая стенка установлены фиксировано по месту, а охлаждающее устройство выполнено подвижным. Под термином «подвижный» понимается, что речь идет о непрерывной транспортировке по кругу или же прямолинейно. Для того, чтобы, с одной стороны, обеспечить максимально хорошее уплотнение между первой стенкой охлаждающего устройства и второй стенкой охлаждающего устройства, а с другой стороны, не осложнять излишне подвижность из-за больших сил трения, предусмотрена несущая конструкция, на которой закреплены первая и вторая стенки. Эта несущая конструкция выполнена таким образом, что может осуществляться быстрый демонтаж ограждения, и не нужно - как в уровне техники - вновь создавать герметичность для газа. Благодаря такому ограждению сильно уменьшается количество диффузно выделяемой пыли.

Указанное ограждение проходит по части области, но предпочтительно по всей второй области. Для обеспечения возможности обслуживания охлаждающего устройства без демонтажа ограждения первый экран, третий экран и указанное ограждение в сумме охватывают от 80% до 95% поверхности колосниковой решетки. Для обеспечения максимального результата по уменьшению пылевыделения вся поверхность колосниковой решетки окружается первым экраном, третьим экраном и ограждением.

Указанное ограждение состоит из отдельных сегментов. Охлаждающее устройство должно регулярно обслуживаться. При этом заменяются отдельные компоненты охлаждающего устройства. Для того, чтобы это можно было выполнять просто и за короткое время, ограждение выполнено из нескольких сегментов, которые смонтированы посредством легко разбираемых соединений, таких как винтовые или болтовые соединения. Каждый из сегментов состоит из первой и второй стенок, соответствующих размеру сегмента. Сегмент может дополнительно иметь перфорированную пластину. Соответствующие сегменты ограждения после разъема соединения между сегментом и несущей конструкцией могут быть либо сняты как единое целое, либо удаляются первая стенка и/или вторая стенка, и/или перфорированная пластина сегмента. При этом сегменты могут иметь различные размеры. Согласно одному возможному варианту ограждение состоит лишь из двух сегментов: одного большого сегмента, который удаляют только в исключительных случаях, и одного маленького сегмента, который удаляют в целях технического обслуживания. Для минимизации производственных затрат предпочтительно, чтобы все сегменты изготовлялись одного размера.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения кольцевого охлаждающего устройства ограждение имеет высоту, которая измеряется между верхней кромкой сыпучего материала и верхней кромкой первой или второй стенок, и которая составляет по меньшей мере 1 м, предпочтительно 1,5 м, особенно предпочтительно 2,0 м, наиболее предпочтительно 2,5 м.

Высота между верхней кромкой сыпучего материала и верхней кромкой первой стенки или второй стенки влияет на результат уменьшения пылевыделения. Если бы верхняя кромка первой стенки или второй стенки лежала на расстоянии лишь нескольких дециметров над сыпучим материалом, то эффект уменьшения пылевыделения был бы очень небольшим. Поэтому ограждение имеет минимальную высоту 1 м. За счет этого обеспечивается желаемый эффект, состоящий в том, что частицы пыли снова оседают на поверхности колосниковой решетки. При расстоянии свыше 2,5 м заметного снижения пылевыделения не наблюдается.

Один вариант выполнения предусматривает, что указанное ограждение дополнительно содержит перфорированную пластину, которая находится между первой стенкой и второй стенкой.

Указанная перфорированная пластина расположена между первой стенкой и второй стенкой таким образом, что она находится напротив поверхности колосниковой решетки, предпочтительно по существу параллельна поверхности колосниковой решетки. «По существу параллельна» подразумевает угловые отклонения вплоть до ± 10°.

Перфорированная пластина дополнительно снижает пылевыделение. За счет перфорированной пластины, с одной стороны, гарантируется, что удерживаются частицы пыли, которые могли бы выноситься за ограждение, а с другой стороны, что имеющийся охлаждающий газ может равномерно выходить по всей поверхности колосниковой решетки. Под перфорированной пластиной понимается пластина, выполненная, например, из стального листа, которая снабжена окнами, иными вырубками или отверстиями, которые делают возможным прохождение охлаждающего газа. Еще одним примером перфорированной пластины является колосниковый грохот.

Перфорированная пластина расположена между первой стенкой и второй стенкой.

Один вариант выполнения предусматривает, что на переходе от первой стенки охлаждающего устройства на первую стенку, а также на переходе от второй стенки охлаждающего устройства на вторую стенку помещено термостойкое уплотнение.

Такое термостойкое уплотнение может быть выполнено, например, из ткани или же в виде щеточного уплотнения. Под термостойкостью в этой связи понимается устойчивость при температуре до 600°C. Такие уплотнения могут размещаться на внешней стороне второй стенки и первой стенки, т.е. не на той стороне, которая обращена к горячему сыпучему материалу, и/или на внутренней стороне, обращенной к сыпучему материалу.

Еще один предпочтительный вариант выполнения состоит в том, что перфорации занимают до 70%, предпочтительно до 60%, наиболее предпочтительно до 50% общей площади перфорированной пластины. Было установлено, что перфорации в области от 50% до 70% обеспечивают наилучшие результаты в плане уменьшения пылевыделения и выхода охлаждающего газа.

Предпочтительным оказалось также выполнение перфорированной пластины из тянутого металла. Тянутый металла благодаря своей структуре проявляет прекрасные качества в отношении выполнения отверстий, а также прочности и веса. С одной стороны, пылевыделение снижается до минимума, а с другой стороны, охлаждающий газ может выходить равномерно по всей поверхности. Небольшой вес положительно сказывается на несущей конструкции, так как она может рассчитываться на меньшие нагрузки.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения охлаждающее устройство представляет собой кольцевое охлаждающее устройство. Кольцевое охлаждающее устройство может быть сконструировано компактным, чтобы принимать одинаковое количество сыпучего материала. Кольцевое охлаждающее устройство имеет также такое большое преимущество, как возможность загрузки почти всей поверхности колосниковой решетки сыпучим материалом и его охлаждения таким образом. В случае прямолинейного охлаждающего устройства поверхность колосниковой решетки, которая движется от разгрузочной станции к загрузочной станции, не загружена. Таким образом, всегда используется примерно лишь половина поверхности колосниковой решетки. В кольцевом охлаждающем устройстве - по сравнению с прямолинейным охлаждающим устройством - для того же количества охлаждаемого сыпучего материала потребуется всего половина поверхности колосниковой решетки.

В кольцевом охлаждающем устройстве ограждение особенно предпочтительно, так как всегда может иметь место унос частиц под влиянием ветра со всех направлений. Из-за круговой конструкции всегда возникают проблемы с транспортировкой из-за воздействия ветра. Нет такого однозначного направления ветра, которое является особенно критичным или особенно некритичным.

Следующий вариант выполнения кольцевого охлаждающего устройства предусматривает, что отдельные сегменты имеют угол минимум 10° и максимум 20°. Эта величина выбрана так, что может осуществляться техобслуживание кольцевого охлаждающего устройства, и ограждение может быть удалено с приемлемыми затратами и в короткое время.

Возможным применением охлаждающего устройства является охлаждение в качестве горячего сыпучего материала агломерата железной руды или агломерата марганцевой руды.

Предлагаемое изобретением охлаждающее устройство обычно применяется для охлаждения агломерата железной руды и агломерата марганцевой руды.

Краткое описание чертежей

Ниже данное изобретение будет рассмотрено в виде примера с привлечением прилагаемых чертежей, на которых показано следующее.

Фиг. 1 - схематичное представление кольцевого охлаждающего устройства согласно уровню техники,

Фиг. 2 - схематичное представление прямолинейного охлаждающего устройства согласно уровню техники,

Фиг. 3 - схематичное представление предлагаемого изобретением охлаждающего устройства

Фиг. 4 - предпочтительный вариант выполнения предлагаемого изобретением охлаждающего устройства

Фиг. 5 - предпочтительный вариант выполнения предлагаемого изобретением кольцевого охлаждающего устройства

Фиг. 6 - схематичное представление предлагаемого изобретением прямолинейного охлаждающего устройства

Описание вариантов осуществления

На Фиг. 1 показан вид сверху кольцевого охлаждающего устройства 1. Представлены загрузочная станция 2, которая расположена в первой области 4, а также находящийся над этой первой областью 4 экран 7. Первая область 4 содержит область, которая характеризуется углом α₁. За первой областью 4 в направлении вращения, показанном стрелкой, следует вторая область 5. Вторая область 5 не имеет экранирования. Кольцевое охлаждающее устройство 1 имеет поверхность 16 колосниковой решетки, ограниченную первой стенкой 10 охлаждающего устройства и второй стенкой 9 охлаждающего устройства, и пригодную для приема горячего сыпучего материала. Размер этой второй области 5 представлен углом α₂.

Третья область 6 расположена между второй из указанных областей 4 и 5, и в третьей области 6 находится также разгрузочная станция 3 и третий экран 8. Размер этой третьей области 6 представлен углом α₃. В кольцевом охлаждающем устройстве первая стенка 10 охлаждающего устройства соответствует внутренней стенке охлаждающего устройства, а вторая стенка 9 охлаждающего устройства соответствует внешней стенке охлаждающего устройства.

На Фиг. 2 показан вид сбоку прямолинейного охлаждающего устройства 1.

Представлена загрузочная станция 2, которая расположена в первой области 4, а также находящийся над этой первой областью 4 экран 7. За первой областью 4 в направлении движения, показанном стрелкой, следует вторая область 5. Вторая область 5 не имеет экранирования. Прямолинейное охлаждающее устройство 1 имеет поверхность 16 колосниковой решетки, ограниченную первой стенкой 10 охлаждающего устройства и второй стенкой 9 охлаждающего устройства, и пригодную для приема горячего сыпучего материала. Третья область 6 примыкает к второй области 5, и в этой третьей области 6 находится также разгрузочная станция 3 и третий экран.

На Фиг. 3 представлен предлагаемый изобретением вариант выполнения устройства для уменьшения пылевыделения в кольцевом охлаждающем устройстве.

Горячий сыпучий материал 17 находится на поверхности 16 колосниковой решетки, которая ограничена второй стенкой 9 охлаждающего устройства и первой стенкой 10 охлаждающего устройства. На второй стенке 9 охлаждающего устройства находится вторая стенка 11, а на первой стенке 10 охлаждающего устройства находится первая стенка 12. Через поверхность 16 колосниковой решетки с помощью воздуходувной коробки 14 охлаждающий воздух 15 продувается через горячий сыпучий материал 17. На поверхности 17 сыпучего материала охлаждающий воздух 15a выходит, за счет чего увлекаются частицы пыли. Первая стенка 12 и вторая стенка 11 закреплены на несущей конструкции 18. Это делается для того, чтобы вращательное движение кольцевого охлаждающего устройства 1 не затруднялось из-за веса первой стенки 12 и второй стенки 11, и демонтаж мог производиться быстро. Демонтаж второй стенки 11 и первой стенки 12 необходим для технического обслуживания кольцевого охлаждающего устройства.

На Фиг. 4 представлен предпочтительный вариант выполнения предлагаемого изобретением кольцевого охлаждающего устройства. Этот вариант отличается от показанного на Фиг. 2 тем, что между второй стенкой 11 и первой стенкой 12 встроена перфорированная пластина 19. Кроме того, на переходе между первой стенкой 10 охлаждающего устройства и первой стенкой 12, а также между второй стенкой 9 охлаждающего устройства и второй стенкой 11 расположено термостойкое уплотнение 13, 13a. С помощью этого уплотнения 13, 13a предотвращается удаление частиц пыли на этом пути из охлаждающего устройства. Не упомянутые здесь позиции были уже описаны для Фиг. 3.

На Фиг. 5 представлен еще один предпочтительный вариант выполнения предлагаемого изобретением кольцевого охлаждающего устройства. Речь идет о виде сверху, на котором можно видеть, что первая стенка 12a и вторая стенка 11a состоят из отдельных сегментов. Размеры отдельных сегментов представлены углом β, и в этом варианте выполнения все сегменты имеют одинаковый размер. Каждый из этих сегментов второй стенки 11a и первой стенки 12a закреплены на несущей конструкции 18, причем на этой фигуре представлена несущая конструкция лишь для одного сегмента. В каждом случае один сегмент состоит из первой стенки 12a, второй стенки 11a и перфорированной пластины, если она предусмотрена. Из соображений наглядности перфорированная пластина на этой фигуре на представлена. Не упомянутые здесь позиции уже были описаны для фиг. 1.

На Фиг. 6 показан вид сбоку одного предпочтительного варианта выполнения предлагаемого изобретением прямолинейного охлаждающего устройства 1. При этом первая стенка 12a-12c расположена на первой стенке 10 охлаждающего устройства, а также вторая стенка 11a-11c расположена на второй стенке 9 охлаждающего устройства. С помощью несущей конструкции 18 закреплены первая стенка 12a-12c и вторая стенка 11a-11c, а также перфорированная пластина 19a-19c. На этом изображении видно разделение на сегменты первой стенки 12a, 12b и 12c, второй стенки 11a, 11b и 11c, а также перфорированной пластины 19a, 19b и 19c. Таким образом, всегда можно удалить те части из трех сегментов, которые необходимо, чтобы провести техническое обслуживание.

Не упомянутые здесь позиции уже были описаны для фиг. 2.

Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано подробно на предпочтительных примерах выполнения, однако оно не ограничивается раскрытыми примерами, и специалистом могут быть выведены другие модификации, не выходящие за объем защиты данного изобретения.

Перечень ссылочных обозначений

1 охлаждающее устройство

2 загрузочная станция

3 разгрузочная станция

4 первая область

5 вторая область

6 третья область

7 первый экран

8 третий экран

9 вторая стенка охлаждающего устройства

10 первая стенка охлаждающего устройства

11, 11a-11c вторая стенка

12, 12a-12c первая стенка

13, 13a уплотнение

14 воздуходувная коробка

15 охлаждающий газ на входе в поверхность колосниковой решетки

15a охлаждающий газ на выходе из сыпучего материала

16 поверхность колосниковой решетки

17 сыпучий материал

18 несущая конструкция

19, 19a-19c перфорированная пластина

α₁ угол - первая область

α₂ угол - вторая область

α₃ угол - третья область

β размер сегментов

1. Охлаждающее устройство для охлаждения горячего сыпучего материала (17), содержащее:

- поверхность (16) колосниковой решетки для приема обрабатываемого горячего сыпучего материала (17),

- первую стенку (10) охлаждающего устройства и вторую стенку (9) охлаждающего устройства, которые ограничивают поверхность (16) колосниковой решетки справа и слева,

- загрузочную станцию (2) для горячего сыпучего материала (17),

- первую область (4), которая охватывает от 20% до 30% поверхности (16) колосниковой решетки, причем первая область (4) включает в себя загрузочную станцию (2) и имеет неподвижный первый экран (7),

- вторую область (5), которая открыта сверху и расположена между первой областью (4) и третьей областью (6),

- разгрузочную станцию (3) для охлажденного сыпучего материала (17),

- третью область (6), которая занимает по меньшей мере от 10% до 20% поверхности (16) колосниковой решетки, причем третья область (6) включает в себя разгрузочную станцию (3) и имеет неподвижный третий экран (8),

отличающееся тем, что вторая область (5) имеет ограждение, состоящее из неподвижной первой стенки (12) и неподвижной второй стенки (11), причем ограждение проходит по меньшей мере по части второй области (5), предпочтительно занимает всю вторую область (5), причем первая стенка (12) и вторая стенка (11) закреплены на несущей конструкции (18), и первая стенка (12) прилегает к первой стенке (10) охлаждающего устройства или отделена от нее зазором, а вторая стенка (11) прилегает к второй стенке (9) охлаждающего устройства или отделена от нее зазором, причем указанное ограждение состоит из отдельных сегментов, при этом ограждение дополнительно содержит перфорированную пластину (19), которая находится между первой стенкой (12) и второй стенкой (11).

2. Охлаждающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что ограждение имеет высоту, которая измерена между верхней кромкой сыпучего материала (17) и верхней кромкой первой стенки (12) или второй стенки (11), и составляет по меньшей мере 1 м, предпочтительно 1,5 м, особенно предпочтительно 2,0 м, наиболее предпочтительно 2,5 м.

3. Охлаждающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что на переходе от первой стенки (10) охлаждающего устройства на первую стенку (12) и на переходе от второй стенки (9) охлаждающего устройства на вторую стенку (11) размещено термостойкое уплотнение (13).

4. Охлаждающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорации перфорированной пластины (19) занимают до 70%, предпочтительно до 60%, наиболее предпочтительно до 50% от всей ее поверхности.

5. Охлаждающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированная пластина (19) выполнена из тянутого металла.

6. Охлаждающее устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что оно выполнено в виде кольцевого охлаждающего устройства.

7. Охлаждающее устройство по п. 6, отличающееся тем, что отдельные сегменты кольцевого охлаждающего устройства (1) имеют угол минимум 10° и максимум 20°.

8. Применение охлаждающего устройства по любому из пп. 1-7 для горячего сыпучего материала (17) в виде агломерата железной руды или агломерата марганцевой руды.