Установка для получения губчатого железа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Соцкапнсткческкк

Республик ()926480 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 28.01.80 (21) 2875472/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (51)М. Кд.

27 В 7/14

С 22 В 5/12

В 22 F 9/26

3Ъаударстаенный комитат

СССР

3I0 делам нэеаретеннй н открытий (53) УЙ К 621.762. .242(088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Иванов, А. П. Карасев, Л. А.

И. А. Пахомов и Б. И.

Донецкий ордена Трудового Красного политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА устройства для загрузки шихты и выгрузки готового продукта. При этом полые элементы шнеков заполнены теплоносителегл, а шнеки являются самоочишающимися (21 .

К недостаткам ценной установки относится низкое качество полученного железа и низкая производительность процесса восстановления.

Цель изобретения - повышение качества железа и увеличение производительности установки.

Указанная цель достигается тем, что установка для получения губчатого железа, включающая герметичную камеру, выполненную в виде секций, снабженных шнеками с полыми винтовыми гребнями и попыми валками, привод вращения шнеков, устройства для загрузки шихты и выгрузки готового продукта, снабжена горелками, установленными в каждом из шнековых валов, шнеки выполнены с симметричными и противоположно направленными винтовыми гребнями, а винтовые

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам для получения губчатого железа путем восстановления измельченной руды водородом.

Известна вращающаяся трубчатая печь, которая может быть использована идля по

4 лучения губчатого железа, включающая трубу, снабженную приводом вращения, электрический нагреватель, установленный вокруг трубы, а также приспособле10 ния для очистки стенок трубы 11 .

К недостаткам данного устройства относится низкая производительность, обусловленная возможностью схватывания IS восстановленного материала с очистными приспособлениями и поверхностью трубы, .Наиболее близким к изобретению пред ложенному по технической сущности гт достигаемому эффекту является установка для получения губчатого железа, включающая герметичную камеру, выполненную в виде секций, снабженных шнеками с полыми валами, привод вращения IIIBGKoB

Карасева, А. . ваковский, Ужинов

/ — (. " . t

I ь

/ " . .; у

Знамени - -, /

3 92 гребни выполнены с постоянным шагом и высотой, плавно изменяющейся от середины шнека к его краям, причем отношение высоты гребней в середине и на краях шнека изменяется от 3:1 до 1:3, На фиг. 1 показана схема установки, вариант выполнения, на фиг. 2 - секция

K в плане; на фиг. 3 — сечение Л-А на фиг. 1.

Установка представляет собой двухшнековую м аш ину с из а имоэацепляющимися рабочими органами и принудительной подачей восстанавливаемого материала.

Она выполнена из двух последовательно подключенных двухшнековых секций 1 и 2, соединенных горловинами 3, В корпусе 4 каждой секции помещены шнековые конвейеры, каждый из которых включает два самоочищающихся шнека 5, приводимых в действие соответствующей системой приводов (не показаны). Корпус 4 закрыт крышкой 6. Над секцией 1 размещен загрузочный бункер 7. Йля обеспечения оптимальной степени заполнения эоны восстановления материалом, установка укомплектована загружающим дозирующим устройством 8. Шнеки 5 (фиг, 3) конвейера расположены параллельно друг дру. у и при одинаковом направлении вращеьня взаимно зацепляются.

Профиль шнековых элементов выполнен так, что оба шнека в целом с небольшим зазором сопрягаются друг с другом. Эле.менты шнеков выполнены из материалов с повышенной иэносостойкостью.

В полых валах 9 шнеков установлены форсунки 10 для сжигания газообразного или жидкого топлива и поддержания постоянной рабочей температуры процесса

1000 1100оС.

Герметически конфигурации левой и правой частей шнеков абсолютно симметричны, благодаря чему уравновешиваются продольные усилия, так что отпадает необходимость в специальных осевых опорах»

Восстановленный материал в виде губки выводится из нижней секции 2 через выводной рукав.11. Зля предотвращения окисления готового продукта при его выгрузке в емкость 12 в выводном рукаве 11 предусмотрена герметизирующая заслонка 13, например, вакуумный затвор. Газы, образующиеся в процессе реакции восстановления, удаляются через патрубки 14 в систему предварительного подогрева материала.

Внутренний объем пустотелых гребней

15 шнеков заполнен литьем. Снаружи

4 установка футерована таплоизоляционным кожухом 16.

Транспортировка материала осуществляется благодаря взаимному зацеплению шнеков независимо от значения коэффициента трения в системе шнек-шихта или шнек-гранулят и от величины противодавления. Следствием принципа работы взаимозацепляющихся шнеков уплотнительного профиля является принудительное продвижение (вынужденный поток) материала. Это позволяет надежно транспортировать порошки с низкой насыпной плотностью, которой обладает получаемое губчатое железо. Установка может работать в установившемся режиме при частичном эапопнении межвитковых каналов 17, чтобы удалять из зон летучие компоненты или вводить дозированные количества дополнительных ингредиентов.

При этом межвитковые каналы выполнены с объемом, увеличивающимся в направлении движения материала.

Ус тановка работает в нейтральной атмосфере при низкой частоте вращения.

Перед началом работы включают горелки

10 и разогревают установку. Затем включают привод вращения шнекового конвейера (не показан) и подают шихту °

Установка питается гранулятором или порошком. Предварительно подогретый материал подается на приемную поверхность шнека дозатором 8 и попадают в его межвитковые каналы. Готовый продукт выводится через рукав 11 нижней секции 2 и непосредственно поступает в транспортательные герметичные контейнеры

12, находящиеся в проточной охлаждающей воде.

На пути от зоны загрузки до вывод40 ного рукава вследствие вращения шнеков в одинаковом направлении материал продвигается по винтовой линии, описывая при этом траектории в форме цифры 8.

Теплообмен осуществляется посредством контакта материала с обогреваемыми витками (гребнями) шнеков.

Интенсивность процесса в описываемой установке особенно велика, потому, что материал в межвитковых каналах пребывает только в виде тонких (35-40 мм) слоев, которые в местах перевода от одного шнека к другому постоянно перемешиваются, и по всей массе имеет одинаковую температуру.

Использование предлагаемой установки позволяет получать губчатое железо высокого качества за счет равномерного нагрева материала -по. объему и исключения

926480 его контактирования с окружающим воздухом в процессе разгрузки.

Формула из обре тен ия

Установка для получения губчатого железа, включающая герметичную камеру, выполненную в виде секций, снабженных шнеками с полыми винтовыми гребнями и полыми валами, привод вращения шнеков, устройства для загрузки шихты и выгрузки готового продукта, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества железа и увеличения производительности установки, она снабжена горелками, установленными в каждом из шнековых валов, шнеки выполнены с симметричными и BpoTHBoBolloHc» но направленными винтовыми гребнями, а винтовые гребни выполнены с постоянным шагом и высотой, плавно изменявшейся от середины шнека к его краям, . причем отношение высоты гребней в середине и на краях шнека изменяются от

3:1 до 1:3.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Vo 471950, кл. В 22 F 3/16, 1975.

2. Геррман Х. Шнековые машины в технологии. Пер. с нем. Л., "Химия, 1975, с. 24.