ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Российский патент 2006 года по МПК F27B15/10 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству магния электролизом расплавленного сырья, в частности к обезвоживанию карналлитового сырья в печи кипящего слоя.

Известны типы газораспределительных решеток (кн. Псевдоожижение. Под ред. Дэвидсона И., Харрисона Д., пер. с англ. Айнштейна В.Г., Гельперина Э.Н., Новобратского В.Л., под ред. проф. Гельперина Н.И. М., Химия, 1974, стр.682-685, рис.Х1Х-1), выполненные в виде подины с отверстиями, на которые установлены различные типы колпачков, снабженные прорезями для прохождения газов.

Недостатком данной конструкции является то, что колпачки жестко соединены с подиной, а при эксплуатации отверстия для прохождения газов быстро забиваются обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это приводит к частым заменам колпачков, к снижению производительности печи.

Известна газораспределительная решетка печи кипящего слоя (кн. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. - И.М.Разумов. - Изд.2-е допол. и перераб. М., Химия, стр.100-109, рис.П-39), по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины. Колпачки выполнены в виде трубы, через которую проходят газы, и шляпки, в которой выполнены отверстия для прохождения газов.

Недостатком данной конструкции является то, что колпачки жестко соединены с подиной, а при эксплуатации отверстия для прохождения газов быстро забиваются обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это приводит к частым заменам колпачков, к снижению производительности газораспределительной решетки.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в обеспечении постоянного расхода газов и в снижении забивания колпачков обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это позволит повысить производительность газораспределительной решетки и печи в целом, срок службы печи и снизить трудозатраты на изготовление колпачков.

Технический результат достигается тем, что предложена газораспределительная решетка печи кипящего слоя, включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстие подины, новым является то, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде уголка.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде дуги.

Кроме того, высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм.

Кроме того, в качестве ограничителя высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт.

Кроме того, соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру диска колпачка равно 1:(1,1-1,8).

Кроме того, зазор между стенкой отверстия и направляющей опоры равен не менее 0,5 мм.

Кроме того, шляпка колпачка выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий.

Установка колпачков с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстий подины позволяет направить топочные газы на верхнюю часть поверхности подины газораспределительной решетки и удалить осажденный карналлит с поверхности подины. Это уменьшает забивание газораспределительной решетки твердым карналлитом и повышает производительность газораспределительной решетки печи.

Выполнение колпачка в виде шляпки и направляющей опоры (в виде трубы с отверстиями, уголка, дуги) позволяет обеспечить постоянный расход газа в газораспределительную решетку и тем самым и повышает производительность газораспределительной решетки печи.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве - газораспределительной решетке печи кипящего слоя, изложенных в пунктах формулы изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 показан общий вид газораспределительной решетки печи кипящего слоя, на фиг.2, 3, 4 - варианты выполнения колпачков, установленных в отверстие подины газораспределительной решетки.

Газораспределительная решетка 1 выполнена в виде подины 2 с отверстиями 3, колпачков 4, установленных в отверстие подины с зазором 5 и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстия 3. Колпачки выполнены в виде шляпки 6, к которому приварена направляющая опора 7, снабженная снизу отверстием 8, в котором установлен ограничитель 9 высоты подъема опоры на высоту 10. Направляющая опора выполнена в виде трубы 11 с отверстиями 12, уголка 13, дуги 14.

Пример работы газораспределительной решетки печи кипящего слоя.

Предварительно изготавливают колпачок 4, для чего к шляпке 6 приваривают направляющую опору 7, выполненную в виде трубы 11 с прорезями 12, или уголка 13 или дуги 14. Диаметр отверстия 3 относится к диаметру шляпки 6 как 1:(1,1-1,8). Изготовленный колпачок 4 устанавливают в отверстие 3 с зазором 5 и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстия 3 газораспределительной решетки 1 печи кипящего слоя. Для этого снизу у направляющей трубы 7 выполнено отверстие 8, в котором размещен ограничитель 9 с высотой 10 подъема опоры на расстояние 1-10 мм. В качестве ограничителя 9 высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт. Подготовленная таким образом газораспределительная решетка 1 готова к работе.

Шестиводный карналлит с влажностью 37-39% (ГОСТ 16109-70) с помощью забрасывателя через загрузочный патрубок загружают на газораспределительную решетку 1 первой камеры печи кипящего слоя. Через колпачок 4 отверстия 3 газораспределительной решетки 1 подают из топки топочные газы - смесь продуктов горения природного газа и воздуха в слой материала карналлита, приводя его в псевдоожиженное состояние. Топочные газы поднимают колпачок 4 на высоту 1-10 мм, выходят на поверхность подины 2 и осуществляют подогрев карналлита до температуры 120-140°С. Во второй камере поддерживают температуру топочных газов 520-580°С и температуру слоя материала 180-240°С, в третьей камере температуру в слое поддерживают 240-360°С, температуру топочных газов - 580-690°С. Топочные газы можно получать также путем сгорания природного газа, воздуха и анодного хлоргаза, полученного в процессе электролиза хлормагниевого сырья при соотношении (6-10):(7-15):(100-300). Получают обезвоженный карналлит, который выгружают из печи кипящего слоя и направляют на последующую переработку.

Данная конструкция газораспределительной решетки позволяет обеспечить постоянный расход топочных газов, избежать забивания колпачка карналлитом и возгонами анодного хлора, увеличить коэффициент использования печи кипящего слоя за счет снижения простоя печи на чистку, увеличить производительность газораспределительной решетки и тем самым производительности печи кипящего слоя, снизить пылеунос из печи, снизить потери карналлита и трудозатраты на обслуживание печи кипящего слоя, увеличить тепловое КПД печи, снизить затраты на изготовление колпачков.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству магния электролизом расплавленного сырья, в частности к обезвоживанию карналлитового сырья в печи кипящего слоя. Технический результат направлен на обеспечение постоянного расхода газов и снижение забивания колпачков обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это позволяет повысить производительность газораспределительной решетки и печи в целом, срок службы печи и снизить трудозатраты на изготовление колпачков. Газораспределительная решетка печи кипящего слоя включает подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины. Новым является то, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры. Кроме того, направляющая опора колпачка может быть выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском или в виде уголка, или в виде дуги, а высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм. В качестве ограничителя высоты подъема опоры могут быть использованы проволока, скоба или шплинт. Соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру шляпки колпачка равно 1:(1,1-1,8), зазор между стенкой отверстия и направляющей опоры равен не менее 0,5 мм. Шляпка колпачка может быть выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Газораспределительная решетка печи кипящего слоя, включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины, отличающаяся тем, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры.2. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском.3. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде уголка.4. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде дуги.5. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм.6. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ограничителя высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт.7. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру шляпки колпачка равно 1:(1,1-1,8).8. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что зазор между стенкой отверстия и направляющей опорой равен не менее 0,5 мм.9. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что шляпка колпачка выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий.