УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2001 года по МПК F26B17/12 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в печах для сушки кусковых материалов, преимущественно брикетов, полученных полусухим прессованием нескольких компонентов, и получение из них изделий типа кирпичей для строительства, брикетов для шахтных печей (преимущественно прямоугольной формы) и т.д.

Известна установка для сушки сыпучих материалов, преимущественно для железорудного агломерата, содержащая вертикальный рабочий канал для перемещения материала сверху вниз, загрузочное и разгрузочное устройства, расположенные по разные стороны канала, волновод и сверхвысокочастотный генератор, при этом волновод выполнен в виде двух симметрично расположенных относительно канала камер, образующих с ним в сечении Н-образную форму и отделенных от канала диэлектрическими пластинами (см. авторское свидетельство СССР N 481809, кл. F 26 B 17/12, 1976 г.)
Недостатком этой установки является то, что она может производить сушку только порошкообразный материал. Сушку же кускового материала в этой установке производить невозможно из-за того, что камера расположена вертикально, а поток воздуха движется в противоположном направлении относительно направления движения материала. Это не позволяет качественно производить сушку материалов в форме брикетов. Этой установке так же присущ недостаток: невозможность удаления влаги из средней части брикетов из-за постоянной температуры во всей полости канала.

Наиболее близким из известных к предлагаемому является устройство для термообработки кускового материала, содержащее шахту с загрузочным бункером, в верхней части разделенную посредством конических обечаек на секции сушки, при этом секции шахты выполнены с различным поперечным сечением, а шток выполнен в виде опрокинутого стакана с перфорацией в верхней части с винтовыми лопатками на наружной поверхности (см. авторское свидетельство N 1249279, СССР, кл. 26 B 7/14, 1986 г.).

Недостатком этих устройств является то, что в них нет зоны релаксации, необходимой для удаления влаги из центральной части брикета, что снижает качество брикетов из-за недостаточного ее удаления из брикета во время сушки. Это приводит к тому, что сам брикет разрушается изнутри, т.к. влага не вся удаляется из брикета, увеличивается в объеме и создает дополнительные напряжения в теле брикета, что делает весь брикет неустойчивым к ударным нагрузкам и при легком прикосновении он рассыпается на части.

Технической задачей предлагаемого решения является устранение вышеперечисленных недостатков и получение более прочных брикетов преимущественно прямоугольной формы для шахтных печей путем более полного удаления влаги из средней части тела брикетов во время сушки.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для сушки кускового материала, содержащем сушильную камеру с несколькими температурными зонами, внутри которой сверху вниз перемещается материал, загрузочное и разгрузочное приспособления, расположенные по разные стороны сушильной камеры, а сушка производится потоком нагретого газа, движущимся внутри температурных зон отдельно, при этом сушильная камера выполнена наклонной по отношению вертикальной своей оси и дополнительно снабжена зоной релаксации, расположенной между температурными зонами, а подача воздуха в температурных зонах осуществляется в поперечном направлении по отношению к направлению движения материала.

В предлагаемом устройстве также поток газа может подаваться последовательно в несколько зон сушильной камеры, преимущественно вначале в зону перед разгрузочным приспособлением, и не подается в зону релаксации, а сушильная камера может быть выполнена из нескольких частей, например из двух, и продольном сечении выполнена Л- или У-образной формы. При этом, когда камера имеет Л-образную форму, тогда загрузочное приспособление выполнено общим, а разгрузочных получается два и располагаются они отдельно друг от друга (разные), а когда камера выполнена У-образной формы, тогда загрузочных приспособления два и они отделены друг от друга (разные) и общее разгрузочное приспособление.

На чертеже изображено схематично предлагаемое устройство, выполненное в соответствии с изобретением, у которого сушильная камера выполнена Л-образной формы.

Предлагаемое устройство для сушки содержит сушильные камеры 1 и 2, в верхней части которых установлен общий загрузочный конвейер 3, а внизу - накопительные бункера 4,5 и вагонетки 6 и 7. Внутри камер 1 и 2 расположен материал 8, который необходимо подвергнуть сушке. Каждая камера имеет несколько зон (не менее трех), в которых различная температура сушки. В зоне 9 производится загрузка материала 8, который затем попадает в зону 10 с высокой температурой, где происходит удаление влаги с поверхности брикета. Затем материал попадает в зону релаксации 11, в которой температура меньше чем в зоне 10, а затем попадает в зону 12, где происходит окончательная сушка материала 8. После сушки материал 8 подается в бункера 4 и 5, а из них - в тележки 6 и 7, с помощью которых доставляется в печь. При этом каждая из камер 1 и 2 наклонена к вертикальной оси 13 под углом γ, выбранным в соответствии с характеристиками материала 8 и обеспечивающим свободное скольжение материала по стенкам камер, и находится в пределах от 5-30^o. Конвейер 3 и верхняя часть камер 1 и 2 закреплена на опоре 14, а на конвейере 3 установлен передвижной отсекатель 15 для изменения места засыпки материала в сушильные камеры. Нижняя часть камер 1 и 2 закреплена на фундаменте 16. Подача теплоносителя осуществляется через воздуховоды 17, поток которого в зонах 9, 10, 12 проходит в поперечном направлении по отношению к направлению движения материала 8 внутри камер 1 и 2.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Материал 8 в виде спрессованных и влажных брикетов загружают внутрь сушильных камер 1 и 2 попеременно с помощью конвейера 3. Загрузка производится путем последовательного смещения отсекателя 15 по длине окна камер. После загрузки брикеты 8 подаются в зону 9, где происходит их предварительный нагрев. После нагрева брикеты 8 под собственным весом продвигаются в камеру 10, где происходит испарение влаги с их наружной поверхности. После удаления влаги с поверхности брикеты подаются в зону релаксации 11, в которой последние выдерживаются определенное время при неизменной температуре. В этой зоне влага по микроскопическим каналам выводится из центральной части на поверхность брикета и не способствует возникновению напряжений в самом теле брикета. После зоны релаксации 11 брикеты 8 подаются в зону 12, где производится дополнительный нагрев и вентиляция брикетов, способствующая удалению влаги. После этого сушка заканчивается и брикеты 8 подаются в накопительные бункера 4 и 5, а затем выгружаются в вагонетки 6 и 7 и транспортируются на склад или в плавильную печь.

Процесс сушки осуществляется непрерывно, загрузка и выгрузка производятся периодично. Нагретый газ (преимущественно воздух), с помощью которого происходит сушка, подается в зоны 9, 10, 12 через воздуховоды 17, которые могут быть отделены друг от друга и соединены между собой, но при этом выполняется условие, что соединяются между собой не менее чем две зоны последовательно. При этом газ подается в зоны в поперечном направлении по отношению к направлению перемещения брикетов внутри камер 1 и 2. Нагретый газ вначале подают в нижнюю зону 12, а затем - в зоны 10 и 9 соответственно. После этого газ направляется на нагрев и цикл повторяется. После выгрузки части материала 8 в камеры 9 загружается такое же количество мокрого материала и процесс повторяется.

Использование предлагаемого решения позволяет производить ступенчатую сушку материала значительного размера по объему. Вначале происходит сушка поверхностного слоя в зоне 10 и не производится прогрев всего объема брикетов 8. После удаления влаги с поверхности материала он попадает в зону релаксации 11, где влага, находящаяся внутри материала, приближается к поверхности или выходит на нее. После релаксации материал попадает в зону 12, где и происходит окончательная сушка материала.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для сушки кускового материала в форме прямоугольных брикетов из многокомпозиционного состава без связующих наполнителей. Сушильная камера выполнена наклонной и дополнительно снабжена зоной релаксации, расположенной между температурными зонами, при этом подача воздуха в температурные зоны осуществляется в поперечном направлении относительно перемещения материала. Кроме того, камера может быть выполнена из нескольких одинаковых частей и образует Л- или У-образную форму в поперечном сечении. Использование данного изобретения позволяет повысить прочность брикетов и открывает возможность возвращения в производство пылевидных фракций цветного металла, что способствует увеличению выпуска цветных металлов, преимущественно меди. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для сушки кускового материала, содержащее сушильную камеру с несколькими температурными зонами, внутри которой перемещается материал, загрузочное и разгрузочное приспособления, расположенные по разные стороны сушильной камеры, а сушка производится потоком нагретого газа, движущимся внутри каждой из температурной зон отдельно, отличающееся тем, что сушильная камера выполнена наклонной по отношению к вертикальной своей оси и дополнительно снабжена зоной релаксации, расположенной между температурными зонами, а подача потока воздуха в температурных зонах осуществляется в поперечном направлении по отношению к направлению движения материала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сушильная камера выполнена из нескольких частей и образует Л-образную форму в поперечном сечении, с общим загрузочным приспособлением и разными разгрузочными приспособлениями. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сушильная камера выполнена У-образной формы в поперечном сечении с различными загрузочными приспособлениями и общим разгрузочным приспособлением. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поток нагретого воздуха подается последовательно в температурные зоны сушильной камеры. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поток нагретого воздуха вначале подается в температурную зону перед разгрузочным приспособлением, а затем в следующие зоны камеры.