Установка для термообработки дисперсного материала

 

ькнйче кая ь,.о ноте> а Ц Б А

Союз Советски к

Социалистических

Республик (t ii737753

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (5I)M. Кд.

F 27 В 15/00 (22) Заявлено 24.02.78 (21) 2584158/29 — 33 с присоединением заявки ¹

Гаеударствввный квмнтвт

СССР

Ао делам нэобретений

N 0TNpMTOl (23) Приоритет (53) УД К 66.041.45 (088.8) Опубликовано 30.05.80 Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.0580

О. Г. Федоров, Ю. А. Хватов, Ю. И. Розенгарт, Н. М. Панчошный, В. М. Пчелов, А. В. Петровский и Н. Н. Григорьев (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (7!) Заявитель

i (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ДИСПЕРСНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к тепловой обработ-. ке материалов и может быть использовано в металлургии, строительстве и других отраслях техники.

Используемые в настоящее время печи и установки для обжига, как правило, производят качественный обжиг материала лишь в тех случаях, когда размеры его фракций колеблются в небольшом диапазоне. Поступающий на обжиг известняк имеет в своем составе полидисперсные фракции, чаще всего от О до 5 мм, поэтому перед загрузкой в обжиговые установки его необходимо разделить так, чтобы на обжиг поступали фракции с небольшим разбросом дисперсности. Операция по разделению материала требует дополнительных трудовых, финансовых и временных затрат.

Загрузка же в обжиговую установку полидисперсных фракций известняка приводит K ухудшению качества продукта, в первую очередь за счет неравномерности обжига. Кроме того, значительное количество наиболее мелкофракционного известняка уносится с газом в переженном виде.

Известна установка для обжига известняка, представляющая собой вертикальную печь, к нижней части которой подведены каналы от газовых топок, включающую устройство, подающее мелкую фракцию, и ответвляющую шахту для подвода воздуха. Загрузочное устройство для подачи крупной фракции обжигаемого материала расположено над печью и соединено сверхней частью последней каналом, а место подвода газа расположено ниже места подвода мелков фракции обжигаемого материала Н1

Недостатком донного устройства является то, что в нем полностью исключается возможность равномерной обработки крупной и мелкой фракции материала, так как мелкая фракция попадает сразу в поток газа с наиболее высокой температурой и движется с ним в прямотоке, что создает реальные условия для пережога мелкой фракции.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению по техническому решению и достигаемому эффекту установка для обжига сырого цементного материала, содержашая нагреватель

737753 4

На горение в шахтную печь поступает заныленный подогретый воздух, что ведет к заби"ванФб орелок и выводу их из строя.

Цель изобретения — повышение равйомерности обжига крупных и мелких фракций.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для термообработки дисперсного материала, содержащей циклоны и вертикальную печь для обжйга; соеДиненные- между собой газоходами и патрубками для материала, загрузочное и выгрузочные устройства, пеп* раэделена на верхнюю" и нижнюю камеры, в каждой из которых установлены горелочные устройства, один из циклонов выполнен двухступенчатым и соединен с верхней камерой печи патрубками для мелкой н крупной фракции, а другой соединен с нижней камерой печи тангенциальным газоходом. Кроме того установка снабжена гравитационной ловушкои, устадля предварительного нагрева материала, выполненный в виде трех последовательно соединенных между собой циклонов-сепараторов, обжиговые - шахтную и вращающуюся печи, Предварительный нагрев материала осуществляют отработанным газом, поступаюшим из четвертого циклона (стоящего на выходе- из шахтной нечи), служащего для разделения дымовых газов и материала, обожженного в шахтной печи, перед подачей его во вращающуюся печь. Комплекс нагревательных циклоI нов соединен с шахтной печью каналом для подачи материала в печь на обжиг; Канал подведен сверху. К верхней части камеры печи присоединен также газоход, связывающий печь с циклоном, связанным, в свою очередь, каналом с вращающейся печью и газоходом с нагревателем. Топка шахтной печи находится в нижней.ее части. Несколько ниже горелок подведен трубопровод для подачи газа в печь под давлением. Загрузка осуществляется гравитационным способом (2).

Такая установка, предлагающая предварительный трехступенчатый нагрев всего обжигаемого материала, его двухступенчатый обжиг не позволяет обжигать материал, дисперсность которого имеет большой диапазон, вследствие того, — что мелкодисперснь1е частицы выносятся иэ печи мгновенно и возйожна их длительная циркуляция в замкнутом контуре циклон— вращающаяся печь — верхняя часть шахтной печи, крупная же фракция выпадает на дно полуобожженной, скапливаясь там: она ненадежна в работе; компоновка ее сложна.

Нагреватель такой установки обладает больШим--гидросопротивлением вследствие наличия большого количества трубопроводов, соединительных узлов, приводящих к большим гидропотерям.

35 новленной на газоходе, выходящем из двухступенчатого циклона, и соединенной с горелочными устройствами верхней и нижней камер печи.

На чертеже дано схематическое изображение установки.

Установка имеет печь 1, выполненную в виде двух вертикально установленных камер верхней и нижней, между которыми расположена диафрагма lа, двухступенчатый циклон 2, нижняя камера которого служит для отделения крупной фракции, а верхняя камера — для отделения мелкой фракции, загрузочный бункер 3, шнековый цитатель 4, циклон 5, горелочные устройства 6 и основной газоход 7 с гравитационной ловушкой 8, Шнековый питатель 4 соединен с газоходом

9, выходящим из циклона 5, патрубком 10.

Газоход 9 подведен к нижней части нижней камеры двухступенчатого циклона 2. Нижняя камера циклона 2 и верхняя его камера соедииены с верхней камерой печи 1 патрубками, соответственно, Il и 12. К верхней камере циклона 2 присоединен основной газоход 7. К верхней камере печи 1 в ее верхней части и к нижней камере в ее нижней части подведены тангенциально горелочные устройства 6, соединенные каналами 13 с гравитационной ловушкой 8, установленной на газоходе 7. Непосредственно под диафрагмой lа, разделяющей верхнюю и нижнюю камеры печи 1, расположен газоход 14, соединяющий печь 1 с циклоном

5. Местами выгрузки обожженного материала служат нижние части циклона 5 и печи 1.

Патрубки 11 и 12 снабжены гидрозатворами

15.

Установка работает следующим образом.

Иэ загрузочного бункера 3 шнековым нитателем 4 материал по патрубку 10 подается в газоход 9, по которому вместе с отсепарированным газом подается в йижпюю часть камеры циклона 2, В камере от газа отделяется более крупная фракция материала и по патрубку 11 поступает в печь 1. Более мелкая фракция материала из нижней камеры выносится через регулирующую щель 16 в верхнюю камеру циклона, где поток, раскручиваясь и теряя свою скорость, обеспечивает за счет этого возможность сепарации наиболее мелкой фракции. За время пребывания материала в циклоне 2 происходит его нагрев. Отделившаяся мелкая фракция по пвтрубку 12 поступает в печь 1, Отсепариро- ванный охлажденный газ из циклона-сепаратора поступает в газоход 7.

Газ, подаваемый тангенциально OT горелочных устройств 6, расположенных в верхней частя печи 1, раскручивает обжигаемый материал, удлиняя таким образом, время его

737753

Формула изобретения

1. Установка для термообработки днсперсноIo материала, содержащая циклоны и вертикальную печь для обжига, соедянеииыс мем:„чу собой гаэоходами и патрубками для материала, загрузочное и выгруэочное устройства, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения равномерности обжига крупных и мелких фракций, печь разделена на верхнюю и нижнюю камеры, в каждой из которых установлены горелочные устройства, один из циклонов выполнен двухступенчатым и соединен с верхней камерой печи натрубками для мелкой и крупной фракции, а другой соединен с нижней камерой Печи тангенциальным газоходом.

2.Устаиовкапоп. 1, отл ича ющ а я с я тем, что оиа снабжена гравитационной ловушкой, установленной на гаэоходе, выходящем из двухступенчатого циклона, и соединенной с горелочнымн устройствами верхней и нижней камер печи.

Источники информац1п», принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 95113, кл. F 27 В 15/00, 1953; обжига. Гндрозатворы 15 не позволяют газу направляться по латрубкам 11 и 12, и поток

его, проходя через диафрагму, устремляется в газоход 14, а оттуда в циклон 5. Вместе с газом иэ печи удаляется обжигаемый материал наиболее мелкой фракции. В циклоне 5 мелкая фракция отделяется, собирается в нижней его части, откуда происходит разгрузка. ,Более крупная фракция, продолжая свое движение вниз по нижней камере, подвергается 10 дальнейшему обжигу за счет дополнительного тепла от горелочных устройств б, установленных в нижней части нижней камеры печи.

Чем крупнее фракция, тем больший путь вниз она проделывает. Затем часть материала, !5 для уноса которой через газоход 14 энергии потока газа достаточно, поднимается вверх и поступает в циклон 5, а удаление наиболее тяжелых частиц происходит через разгрузочное окно 17 в нижней части нижней каме- 20 ры печи 1. Для обеспечения требуемой температуры обжига в печи необходимо несколько снизить температуру продуктов сжигания топлива, подаваемых от горелок б в печь 1.

Это обеспечивается инжекцией в значйтельной мере остывших газов через каналы 13 от основного газохода 7.

Применение предлагаемой установки позволяет обеспечить равномерный обжиг материала, степень дисперсности которого колеблется в 30 большом диапазоне, исключив этап "завершающего обжига". Равномерность степени обжига повышается до 85%, Наличие в установке двухступенчатого циклона на пути отходящих газов обеспечйвает сепарацию как крупной, так и мелкой фракции материала, в достаточной степени очищающую газы. Снабжение газохода дополнительной гравитационной ловушкой снижает процент уносимого газом материала на 5 — 10%. ю@

Иижектирование дымовых газов горелочными устройствами обеспечивает снижение температуры продуктов сгорания, исключающее пережог обжигаемого материала, в то же вре мя снижая удельный расход теппа. Горелки же работают на чистом газе.

Проведение раздельной разгрузки крупной и мелкой фракции позволяет подобрать режим в циклоне таким образом, чтобы качество очистки было высоким, и обойтись всего одной ступенью о щетки.

Данная установка, позволяющая обжигать материал, степень дисцерсности которого колеблется в большом диапазоне, снижает расходы на обжиг за счет исключения операции по разделению его на несколько частей с различной степенью дисперсности.

2. Патент Великобритании У 1423875, кл. F4В,,опублик. 1976.

° .

737753

Иц газоочис

Корректор В. Синицкая

Составитель Л. Мацук

Редактор Л. Веселовская Техред АЛЯепанская жн » Ф& ««» Ф», .. " "" " «м я д,"« -м—

Заказ 2554/6 Тираж 671 Подписное

ЦНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4