МНОГОКАМЕРНАЯ ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Российский патент 2002 года по МПК F27B15/00 C01F5/30 

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки сыпучих материалов в кипящем слое и может быть применено в цветной металлургии, например, для обезвоживания карналлита, в производстве стройматериалов, а также в химической промышленности для проведения окончания непрерывного процесса в периодическом режиме, чтобы уменьшить неравномерность времени пребывания частиц материала в аппарате.

Известен аппарат кипящего слоя для отделения крупных частиц от мелкодисперсного материала по а.с. 7519588, содержащий камеры, разделенные перегородкой с переточным устройством в ее средней части и снабженные в своей нижней части аэрирующими устройствами.

Недостатком аппарата является размещение аэрирующих устройств ниже переточного отверстия, что не позволяет предотвратить попадание аэрирующего воздуха и материала из второй камеры в первую (нумерация камер - по ходу материала), например, при первичном пуске или пуске после временной остановки процесса, когда уровень материала в первой камере опускается ниже переточного отверстия.

Кроме того, вторая камера для непрерывной разгрузки материала имеет верхнюю выгрузку (т.е. выгрузку, размещенную на уровне верха кипящего слоя, а не нижнюю - на уровне решетки), что также не позволяет использовать аппарат для проведения в 1-й камере непрерывного процесса, а во 2-й камере - периодического.

Известна многозонная печь кипящего слоя по а.с. 1057761, принятая в качестве прототипа, содержащая камеры, разделенные перегородкой с переточным устройством, размещенным в нижней части перегородки.

Выходное отверстие переточного устройства размещено от подины в 2-10 раз ниже, чем разгрузочное отверстие печи, при этом переточное устройство снабжено газораспределительным устройством для принудительной перегрузки из одной камеры в другую.

Недостатком печи является установка газораспределительного устройства в нижней части перегородки, т.к. такое устройство надежно работает только в установившемся режиме кипения слоя, пригодно лишь для сыпучих материалов, имеющих небольшой угол естественного откоса (до 30-35^o) и не позволяет обеспечить постоянную направленность перетекания материала из 1-й камеры. При использовании печи для обработки материалов с большими (более 35^o) углами естественного откоса, например бишофита и карналлита, в момент первичной загрузки (пустой) печи при подаче ожижающего воздуха в газораспределительные решетки камер и в газораспределительное устройство воздух из последнего уходит во 2-ю камеру печи, не ожижая материал в перетоке со стороны первой камеры. Поэтому при запуске приходится неоднократно прекращать питание печи и очищать переток. То же происходит при пуске печи после кратковременных остановок процесса, а также после отключения воздуха, подаваемого в газораспределительные решетки и в газораспределительное устройство. При этом после кратковременного отключения подачи воздуха материал в перетоке ложится, перекрывая переток со стороны 2-й камеры, а воздух из перетока (после его включения) поступает в 1-ю камеру, захватывая материал из перетока, что приводит к поступлению материала из 2-й в 1-ую камеру, т.е. к повышенному гидролизу карналлита (ухудшению его качества). К гидролизу приводит также нестабильное кипение в слое (например, при образовании комков карналлита в 1-й камере).

Эти недостатки усугубляются при размещении разгрузочного устройства печи в нижней части камеры на уровне переточного устройства, когда в 1-й камере ведут непрерывный, а во 2-й - периодический процесс, т.к. при периодическом выпуске всего материала из 2-й камеры прекращают подачу воздуха в газораспределительное устройство (иначе разгрузится материал из обеих камер), а затем при включении подачи воздуха в это устройство кипящий слой в 1-й и 2-й камерах уравнивается (т.е. его высота в 1-й камере уменьшается примерно в 2 раза при одинаковых габаритах камер) и в соответствии с а.с. 1057761 "забор материала осуществляется с уровня слоя", что приводит к опорожнению заборного патрубка перетока и поступлению газов из 2-й в 1-ю камеру.

Техническая задача изобретения состоит в усовершенствовании конструкции многокамерной печи, и в частности, устройства для перетока материала из одной камеры в другую, обеспечивающего получение технического результата - повышение качества обрабатываемого материала (например, карналлита) и снижение потерь за счет уменьшения гидролиза при осуществлении непрерывного процесса в начале и периодического - в конце термической обработки материала.

Технический результат обеспечивается в многокамерной печи кипящего слоя, содержащей корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, газораспределительную решетку и камеры, разделенные друг от друга перегородкой с переточным устройством в виде короба, размещенного в нижней части перегородки и снабженного газораспределительными устройствами для принудительной перегрузки материала из одной камеры в другую, газораспределительные устройства размещены по обе стороны от перегородки между верхней кромкой короба и верхом переточного отверстия, при этом каждое газораспределительное устройство снабжено патрубком автономной регулируемой подачи аэрирующего газа, а разгрузочное устройство установлено в нижней части камеры на уровне решетки.

С учетом автономной регулируемой подачи газа установка первого по ходу материала газораспределительного устройства позволяет исключить попадание в переток комков материала ("отдуть" их встречным потоком газа), а установка второго позволяет обеспечить постоянную направленность перетекания материала из 1-й камеры во 2-ю, что повышает его качество за счет уменьшения гидролиза. Нижняя разгрузка 2-й камеры позволяет ее разгружать полностью, в то время, как в 1-й камере ведут непрерывный процесс при "запертом" переточном устройстве, что позволяет вести в печи непрерывно периодический процесс.

Многокамерная печь кипящего слоя представлена на чертеже, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - узел I переточного устройства; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Многокамерная печь кипящего слоя содержит корпус 1, загрузочное 2 и разгрузочное 3 устройства, газораспределительные решетки 4 и 5 камеры 6 и 7, разделенные друг от друга перегородкой 8 с переточным устройством 9 в виде короба, размещенного в нижней части перегородки и снабженного газораспределительными 10 и 11 устройствами для принудительной перегрузки материала из камеры 6 в камеру 7. Газораспределительные устройства 10 и 11 размещены по обе стороны от перегородки 8 между верхней кромкой 12 короба 9 и верхней кромкой 13 переточного отверстия 14. Устройства 10 и 11 имеют выпускные отверстия 15. Устройства 10 и 11 снабжены патрубками 16 автономной регулируемой подачи аэрирующего газа. Разгрузочное устройство 3 может быть установлено в нижней части камеры 7.

Многокамерная печь кипящего слоя работает следующим образом.

Камера 6 работает в режиме непрерывного процесса, камера 7 - в режиме периодического процесса термообработки материала, который поступает в камеру 6 через загрузочное устройство 2. При подаче ожижающего газа через газораспределительные решетки 4 и 5 и (через патрубки 16) в газораспределительные устройства 10 и 11 материал ожижается, перемещается через переточное устройство 9 в камеру 7 и после обработки разгружается через устройство 3. Для "отдувки" крупных частиц и комков (чтобы предотвратить забивание ими переточное устройство 9, а также их попадание в камеру 7) включают подачу аэрирующего газа только в устройство 10 (через патрубок 16).

Для проведения периодической разгрузки камеры 7 (при непрерывном процессе в камере 6) через другой патрубок 16 включают газораспределительное устройство 11, а патрубок 16 устройства 10 отключают. Это запирает переток, т. е. исключается попадание материала из камеры 7 в переток и в камеру 6, т. к. материал ложится неподвижно в перетоке со стороны камеры 6 под углом естественного откоса, а со стороны камеры 7 выдувается из перетока устройством 11 (т. к. участок перегородки 8 между устройством 11 и кромкой 13 отверстия 14 создает соответствующее гидравлическое сопротивление).

Выпускные отверстия 15 размещены в нижней части устройств 10 и 11, чтобы избежать их заплавления карналлитом, и сориентированы в направлении, совпадающем или близком к направлению потока материала в переточном устройстве.

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки сыпучих материалов в кипящем слое, используемому в цветной металлургии и производстве стройматериалов. Печь состоит из корпуса, загрузочного и разгрузочного устройств, газораспределительных решеток и камер, разделенных друг от друга перегородкой с перетоком в виде короба, содержащего газораспределительные устройства, размещенные между его верхней кромкой и верхней кромкой переточного отверстия. Выпускные отверстия ориентированы по потоку. Газораспределительные устройства снабжены патрубками. Разгрузочное устройство может быть установлено в нижней части камеры. Изобретение дает возможность повысить качестве материала и снизить потери за счет уменьшения гидролиза. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Многокамерная печь кипящего слоя, включающая корпус, загрузочное и разгрузочное устройства, газораспределительную решетку и камеры, разделенные друг от друга перегородкой с отверстием в нижней ее части и переточным устройством в виде короба, размещенного в нижней части перегородки и снабженного газораспределительными устройствами для принудительной перегрузки материала из одной камеры в другую, через отверстие в перегородке, отличающаяся тем, что газораспределительные устройства размещены по обе стороны от перегородки между верхней кромкой короба и верхом переточного отверстия, при этом газораспределительное устройство снабжено патрубком автономной регулируемой подачи аэрирующего газа. 2. Многокамерная печь по п. 1, отличающаяся тем, что разгрузочное устройство установлено в нижней части камеры на уровне газораспределительной решетки.