Охладитель агломерата Российский патент 2019 года по МПК F27D15/02 C22B1/26 

Область техники

Данное изобретение относится к охладителю агломерата для противоточной работы и к способу охлаждения агломерата.

Уровень техники

Агломерационные машины обычно используют для агломерирования мелких частиц посредством процесса спекания, в ходе которого из частиц обычно образуется пористая масса, при сохранении, по большей части, химических свойств частиц. Продукт процесса спекания, агломерат, можно использовать в последующем процессе. Например, при производстве стали, обычно получают агломерат из железной руды и других частиц, который впоследствии используют в доменной печи. После процесса спекания агломерат, который изначально имеет температуру примерно 600°С-700°С, охлаждают до умеренной температуры, например, 100°С в охладителе агломерата.

В охладителе агломерата обычного типа горячий агломерат подают в шахту под действием силы тяжести через верхнее загрузочное отверстие. В нижнем конце шахты агломерат можно извлекать, например, с помощью скребка через разгрузочное отверстие. В то время как агломерат падает в шахте, охлаждающий газ (обычно воздух) направляют через него, так что агломерат охлаждается, а газ нагревается. Нагретый газ можно использовать для рекуперации тепла, например, для рециркуляции в агломерационной машине и/или для получения пара, который может приводить в действие генератор.

Помимо противоточных охладителей шахтного типа, в которых охлаждающий газ в основном проходит горизонтально, также известно применение противоточных охладителей, в которых основное движение охлаждающего газа происходит вертикально вверх через агломерат, тогда как агломерат перемещается вниз. Такие охладители обеспечивают высокоэффективный теплообмен между агломератом и газом. Газ подают в нижнюю часть шахты и всасывают вверх в верхнюю часть шахты, из которой его направляют к средствам регенерации тепла. Охладитель агломерата обычного типа содержит круглую шахту, в которую поступает агломерат и в которой его охлаждают. Загрузочное устройство, такое как желоб, размещают в одном месте над шахтой, в то время как сама шахта установлена с возможностью вращения. При эксплуатации шахту вращают, так что с помощью загрузочного устройства агломерат последовательно загружают в разные части шахты. Входные направляющие воздух лопатки расположены тангенциально в нижней части внутренней и внешней стенки шахты. Воздухонепроницаемый колпак расположен наверху шахты и соединен с вентилятором для всасывания воздуха или т.п.

В особенности, когда необходимо установить новый охладитель агломерата в существующую агломерационную установку, основной целью является минимизация площади, занимаемой охладителем, поскольку обычно существует довольно ограниченное пространство в этой области. Поскольку длительные простои агломерационной установки экономически неприемлемы, существующий охладитель агломерата обычно должен оставаться в эксплуатации во время установки нового охладителя.

Несмотря на то, что уменьшают площадь, занимаемую охладителем, необходимый расход воздуха должен оставаться неизменным, поскольку именно требование процесса охлаждения, определяемое количеством охлаждаемого агломерата, устанавливает удельное отношение количества воздуха к количеству агломерата (y тонн воздуха /z тонн агломерата). Если воздух при данном расходе направляют через охладитель меньшего размера, то скорость воздуха увеличивается. Это приводит к проблемам, поскольку перепад давления в слое агломерата возрастает пропорционально увеличению скорости воздуха. С другой стороны эксплуатационные затраты на охладитель агломерата во многом зависят от перепада давления в слое агломерата, поскольку перепад давления пропорционален потреблению электроэнергии всасывающим воздух вентилятором. Следовательно, чтобы избежать увеличения эксплуатационных затрат из-за небольшой занимаемой площади, скорость воздуха через слой агломерата и, таким образом, перепад давления следует поддерживать как можно на более низком уровне.

Одним вариантом достижения этого является увеличение горизонтального поперечного сечения шахты. Это осуществляют посредством уменьшения диаметра внутренней стенки шахты, т.е. шахта становится шире при сохранении ее внешнего диаметра. Хотя скорость воздуха, а следовательно, перепад давления обычно снижают за счет этой меры, распределение воздуха становится критической проблемой. В обычном охладителе описанного типа входные направляющие воздух лопатки встроены в нижней части внутренней и внешней стенок шахты, т.е. там, где охлаждающий воздух поступает в шахту. Можно предположить, что в узкой шахте (вплоть до 1 м шириной) после входной секции определенной длины, например, 1 м, воздух распределяется равномерно по всему поперечному сечению шахты. В широкой шахте (например, шириной 1,5 м или более), такое однородное перемешивание достигается через намного более длинный промежуток, поскольку расстояние от входных направляющих воздух лопаток до центра шахты больше, и существуют определенные граничные эффекты (например, предпочтительный поток вдоль стенок шахты). Однако, неравномерное распределение охлаждающего воздуха приводит к худшему охлаждению, т.е. агломерат не охлаждается эффективно, и/или воздух не нагревается в оптимальном режиме.

Для решения данной проблемы предложено обеспечение воздушных каналов, расположенных радиально в нижней части шахты и соединенных с дополнительными тангенциальными входными направляющими лопатками в центральном положении между внутренней и внешней стенками. Хотя такие устройства способствуют улучшению подачи охлаждающего воздуха во внутреннюю область шахты, дополнительные элементы являются относительно сложными, и более того, они подвергаются воздействию больших сил трения и имеют ограниченный срок службы. Причиной этого является то, что шахта, как правило, сужается книзу, что приводит к_ возрастанию скорости агломерата в нижней части.

Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение охладителя агломерата, в котором достигают высокой однородности воздушного потока и при этом избегают излишнего абразивного износа. Данной цели достигают посредством охладителя агломерата согласно п. 1 формулы изобретения и посредством способа согласно п. 12 формулы изобретения.

Описание изобретения В изобретении предложен охладитель агломерата для противоточной работы. Противоточная работа означает, что охлаждающий газ, обычно воздух, в основном протекает против движения охлаждаемого агломерата. Это может, однако, включать небольшие области, в которых поток воздуха протекает под наклоном или перпендикулярно движению агломерата. Как поясняется выше, такой охладитель агломерата является частью объединенной агломерационной установки, и его используют для охлаждения горячего агломерата от высоких температур до низких или по меньшей мере умеренных температур. Хотя далее в основном упоминают «воздух», «воздушный поток», следует понимать, что можно использовать другие газы, и они попадают в объем защиты настоящего изобретения.

Охладитель содержит круглую шахту для приема агломерата, содержащую по меньшей мере одно верхнее загрузочное отверстие и по меньшей мере одно нижнее разгрузочное отверстие. Шахта является круглой, т.е. в общем она имеет форму кольца (кольцеобразная) и по меньшей мере приблизительно симметрична относительно оси. Форма может не соответствовать форме идеального кольца, но соответствовать форме кольца с полигональными секциями, которое также можно считать «круглым» в данном контексте. Круглая форма шахты и вышеуказанная ось определяют радиальное и тангенциальное направление, которые упоминают далее. Обычно шахта установлена с возможностью вращения, при этом одна часть шахты размещена у загрузочного устройства, в которое осуществляют подачу из агломерационной машины. С помощью загрузочного устройства подают агломерат в одну часть шахты, и шахту непрерывно или периодически вращают относительно ее оси симметрии, обеспечивая загрузку агломерата во все части. Горячий агломерат загружают через по меньшей мере одно загрузочное отверстие, и охлажденный агломерат извлекают (или он просто выпадает) из разгрузочного отверстия. Как описано выше, верхняя часть шахты может быть накрыта воздухонепроницаемым колпаком, который соединен с устройством всасывания воздуха. В общем, охладитель приспособлен для создания отрицательного давления в верхней части шахты или над ней.

В соответствии с изобретением, в нижней части шахта разделена на отделения, которые расположены тангенциально на расстоянии друг от друга. Тангенциально означает в тангенциальном направлении, определяемом круглой формой шахты. В то время как шахта в верхней части, вблизи загрузочного отверстия, предпочтительно имеет единую, непрерывную конструкцию вдоль тангенциального направления (т.е. по окружности), нижняя часть разделена на отделения. Другими словами, шахта разветвляется книзу на отделения, которые расположены на расстоянии друг от друга вдоль тангенциального направления. Таким образом, форма шахты не является непрерывной в нижней части, но форма шахты в целом все же остается круглой. Поперечное сечение отделений может быть, например, круглым, полигональным или другим.

Каждое отделение имеет по меньшей мере одну стенку с радиальными входными направляющими лопатками, которые проходят радиально, для подвода охлаждающего воздуха в шахту. Поскольку отделения расположены на расстоянии друг от друга, каждое отделение ограничено боковыми стенками. Радиальные входные направляющие лопатки установлены по меньшей мере на одной такой боковой стенке. Конечно, обычно лопатки расположены так, чтобы агломерат не проваливался между направляющими лопатками под действием силы тяжести, т.е. они направляют агломерат так, чтобы он не выходил за пределы отделения. Направляющие лопатки проходят радиально и предпочтительно размещены в радиальном направлении. Однако, они также могут иметь, например, изогнутую форму, которая не полностью соответствует радиальному направлению, или они могут быть наклонены относительно радиального направления. В любом случае, один конец каждой лопатки расположен радиально снаружи от другого конца.

Охладитель агломерата выполнен так, что при работе агломерат загружают через загрузочное отверстие, и он перемещается вниз через отделения к разгрузочному отверстию, при этом охлаждающий воздух засасывают через радиальные входные направляющие лопатки и вверх через шахту. То есть, перемещающийся под действием силы тяжести агломерат проходит через отделения, в связи с чем агломерат распределяется между различными отделениями. Радиальные входные направляющие лопатки позволяют направлять воздушный поток в агломерат от более или менее тангенциального направления. Более того, этот воздушный поток может непосредственно воздействовать на проходящую в радиальном направлении область отделения, и на агломерат внутри него. В то время как в предшествующих походах используют только тангенциально расположенные входные направляющие лопатки, что приводит к неоднородному в радиальном направлении воздушному потоку, техническое решение по изобретению приводит к значительному улучшению однородности. По сравнению с конструкцией, которая основана на дополнительных воздушных каналах в нижней части, техническое решение по изобретению является менее сложным и абразивный износ может быть сведен к минимуму.

Для обеспечения широкой области входа охлаждающего воздуха, предпочтительно радиальные входные направляющие лопатки проходят на более 50% радиальной ширины отделения. В таком воплощении боковая стенка отделения открыта для забора воздуха на большую часть отделения, что делает воздушный поток очень однородным по радиальному направлению. Также допустимо, чтобы радиальные входные направляющие лопатки проходили на всю радиальную ширину.

Поскольку отделения расположены на расстоянии друг от друга, существует пространство между соседними отделениями, из которого охлаждающий воздух всасывается в отдельные отделения. Охлаждающий воздух может поступать в это пространство, например, из радиально-внутреннего и/или внешнего направления. В одном воплощении в это пространство обеспечен вход с нижней стороны, так что охлаждающий воздух может поступать в пространство снизу. В сущности, совсем нет необходимости обеспечивать нижнюю пластину или т.п.между отделениями, т.е. пространство между ними может быть полностью открыто с нижней стороны, поскольку движущийся под действием силы тяжести агломерат не может поступать в пространство снизу.

В некоторых воплощениях, особенно когда тангенциальная ширина отдельных отделений относительно велика, идея изобретения может быть усовершенствована тем, что каждое отделение содержит по меньшей мере одну боковую стенку с тангенциальными входными направляющими лопатками, проходящими тангенциально. Такие тангенциальные входные направляющие лопатки, которые известны в технике, могут быть расположены на (радиально) внутренней стенке и/или внешней стенке отделения. Тангенциальные направляющие лопатки предпочтительно расположены в тангенциальном направлении, но также могут иметь, например, изогнутую форму, которая не полностью соответствует тангенциальному направлению, или они могут быть наклонными относительно тангенциального направления. Предпочтительно, они проходят более чем на 50%, более чем на 70%, более чем на 90% или даже на всю тангенциальную ширину отделения. Следует отметить, что если радиальные и тангенциальные направляющие лопатки проходят на всю ширину отделения, эти лопатки могут быть соединены или даже могут быть выполнены из одной детали. В таком случае, это могут быть своего рода «окружные» лопатки, которые образуют тангенциальные и радиальные лопатки.

В типичном воплощении изобретения радиальная ширина шахты уменьшается книзу. Другими словами, стенки шахты наклонены внутрь. В данном воплощении, которое соответствует типичной конструкции охладителя уже описанной выше, скорость падающего агломерата возрастает к нижней части, что повышает риск истирания деталей оборудования. В данном случае идея изобретения дает особенное преимущество, поскольку в изобретении устранена потребность в дополнительных воздушных каналах или т.п.в нижней части шахты.

Кроме того, предпочтительно тангенциальная ширина каждого отделения уменьшается книзу. Другими словами, соответствующие боковые стенки отделения скошены внутрь. Это, с другой стороны, означает, что ширина пространства между соседними отделениями возрастает книзу и является относительно небольшой вверху. Таким образом, боковые стенки двух соседних отделений образуют в какой-то степени крышевидную конструкцию, которая способствует плавному отклонению агломерата, опускающегося сверху в отдельные отделения.

В зависимости от конструкции шахты, охлаждающий воздух все еще может стремиться перемещаться вдоль внутренней и внешней стенок, что приводит к неоднородному воздушному потоку. Одним из путей устранения этого является обеспечение по меньшей мере одного формирующего профиль средства, которое предназначено для формирования вогнутого в радиальном направлении верхнего профиля агломерата. Другими словами, высота этого профиля по радиальному направлению больше у внутренней и внешней стенки, чем между ними. Проще говоря, путь наружу слоя агломерата укорачивается в центральной части шахты, и это означает, что охлаждающий воздух будет стремиться перемещаться к центру и в сторону от боковых стенок. Таким формирующим профиль средством может быть скребок, который воздействует на агломерат сверху. В этой связи, вращение шахты можно использовать так, что формирующее профиль средство остается неподвижным и работает подобно плугу, который образует «борозду» в агломерате.

В этой связи, особенно предпочтительно, когда формирующее профиль средство выполнено с возможностью регулирования. Например, можно регулировать положение по вертикали формирующего средства или даже можно изменять сам профиль формирующего средства. Обычно такое регулирование можно выполнять в период временного простоя установки, но также возможно обеспечить приводное средство, чтобы осуществлять регулирование в течение работы.

Как хорошо известно, агломерат, поступающий в охладитель состоит из частиц различного размера. Также известно, что частицы меньшего размера могут быть упакованы более плотно, оставляя меньше пространства для воздуха между ними. Таким образом, область с более крупными частицами оставляет больше пространства для прохождения через него воздуха и является предпочтительным путем для охлаждающего воздуха. Этот эффект используют в другом воплощении изобретения, в котором обеспечивают по меньшей мере одно распределительное средство, которое предназначено для загрузки агломерата в основном у радиально-внутренней стенки и радиально-внешней стенки шахты. В данных областях агломерат будет скапливаться в избытке и скатываться вниз. При этом, более крупные частицы будут скатываться дальше, чем более мелкие частицы, и скапливаться в центральной области между внутренней и внешней боковыми поверхностями. Таким образом, в слое агломерата возникает свое рода «градиент размера», где наиболее мелкие частицы находятся у внутренней и внешней стенки, а наиболее крупные частицы находятся в центре. Поэтому охлаждающий воздух предпочтительно будет перемещаться от боковых стенок и через центр. Следует отметить, что подобный эффект может быть создан вышеуказанным формирующим профиль средством, например, если формирующее средство изначально создает профиль, который превосходит угол естественного откоса агломерата, что вызывает движение частиц агломерата вниз по уклону.

Воздушный поток в центральной области шахты также можно активно усилить. В соответствии с другим воплощением изобретения, по меньшей мере одна система вентиляции расположена в верхней части шахты так, что при работе она внедрена в агломерат, при этом система вентиляции предназначена для локального засасывания воздуха в шахту. Система вентиляции расположена в верхней части шахты, где скорость падающего агломерата не так высока, как в нижней части, из-за чего абразивный износ значительно ниже. В отличие от традиционных средств всасывания, которые устанавливают снаружи шахты и над слоем агломерата, система вентиляции расположена так, что при нормальной работе охладителя, она внедрена в агломерат. Система вентиляции может включать по меньшей мере один воздушный канал по меньшей мере с одним отверстием. Отверстие обычно расположено в (радиально) центральной области шахты. Если система вентиляции предназначена для всасывания воздуха в шахту, обеспечивают дополнительный источник охлаждающего воздуха в центральной области. Эффективность охлаждения повышается.

Другим вариантом улучшения контакта между агломератом и охлаждающим воздухом является переориентация агломерата так, чтобы он перемещался по пути воздушного потока, даже если воздушный поток в основном присутствует вблизи стенок шахты. Этого можно достичь с помощью центрального отклоняющего элемента, расположенного в шахте и предназначенного для отклонения агломерата от радиально-центральной области шахты радиально внутрь и наружу. Этот отклоняющий элемент может представлять собой балку круглого сечения, расположенную по окружности в шахте. Альтернативно, отклоняющие элементы могут быть расположены ниже, в отделениях. В любом случае, отклоняющие элементы могут иметь наклонные верхние поверхности, которые образуют крышевидную конструкцию, для оптимального отклонения агломерата. Следует отметить, что нижний край отклоняющего элемента может находиться выше нижнего края отделения, т.е. отклоняющий элемент необязательно доходит до края отделения. Значительное повышение противоточной эффективности может быть достигнуто, если поток агломерата разделяется отклоняющим элементом, меняет направление в сторону стенок шахты и протекает единым потоком ниже отклоняющего элемента.

В настоящем изобретении также обеспечивают способ охлаждения агломерата в охлаждающем элементе с круглой шахтой для приема агломерата, причем шахта имеет по меньшей мере одно верхнее загрузочное отверстие и по меньшей мере одно нижнее разгрузочное отверстие; в нижней части шахта разделена на множество отделений, которые размещены тангенциально на расстоянии друг от друга, и каждое отделение имеет по меньшей мере одну боковую стенку с радиальными входными направляющими лопатками, которые проходят радиально, для подвода воздуха внутрь шахты. Способ включает загрузку агломерата через загрузочное отверстие, перемещение агломерата вниз через отделения к разгрузочному отверстию и всасывание охлаждающего воздуха через радиальные входные направляющие лопатки и вверх через шахту.

Предпочтительные воплощения способа по изобретению соответствуют воплощениям, относящимся к охладителю агломерата по изобретению.

Краткое описание чертежей

Далее описаны предпочтительные воплощения изобретения посредством примера со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на Фиг. 1 представлен вид в перспективе шахты для охладителя агломерата в соответствии с первым воплощением изобретения;

на Фиг. 2 представлен вид сбоку в разрезе охладителя агломерата с шахтой, показанной на Фиг. 1;

на Фиг. 3 представлен вид в перспективе шахты для охладителя агломерата в соответствии со вторым воплощением изобретения;

на Фиг. 4 представлен вид сбоку в разрезе охладителя агломерата в соответствии с третьим воплощением изобретения;

на Фиг. 5 представлен вид сбоку в разрезе охладителя агломерата в соответствии с четвертым воплощением изобретения;

на Фиг. 6 представлен вид сбоку в разрезе охладителя агломерата в соответствии с пятым воплощением изобретения;

на Фиг. 7 представлен вид сбоку в разрезе охладителя агломерата в соответствии с шестым воплощением изобретения.

Описание предпочтительных воплощений

На Фиг. 1 представлен вид в перспективе шахты 2 для охладителя 1 агломерата по изобретению в упрощенном виде. Шахта 2 имеет в общем круглую или кольцевую форму с внутренней стенкой 3 и внешней стенкой 4. Шахта 2 содержит верхнее загрузочное отверстие 5, которое проходит по окружности между верхними кромками внутренней и внешней стенок 3, 4. Часть внешней стенки 4 удалена на Фиг. 1 для демонстрации внутреннего пространства шахты 2. В нижней части 2.1 шахта 2 разветвляется на отделения 7, каждое из которых содержит разгрузочное отверстие 6 в нижнем конце. При работе агломерат 100 загружают через загрузочное отверстие 5 в шахту 2, он падает под действием силы тяжести и перемещается через отделения 7 в соответствующее разгрузочное отверстие 6. Вращение шахты 2 относительно оси симметрии позволяет обеспечить однородное распределение агломерата 100.

Как можно видеть, каждое отделение 7 ограничено радиально расположенными боковыми стенками 8, которые обращены к соседним отделениям 7. Боковые стенки 8 соседних отделений 7 наклонены внутрь так, что они образуют крышевидную конструкцию. Радиальные входные направляющие лопатки 9 расположены на каждой боковой стенке 8. Они проходят на приблизительно 80% радиальной ширины отделения 7. При работе над верхней частью 2.2 шахты создают отрицательное давление, посредством чего воздух всасывается внутрь через входные направляющие лопатки 9 и вверх через отделения 7 и верхнюю часть 2.2 шахты. Таким образом, воздух перемещается в противотоке относительно падающего агломерата 100. В представленном воплощении тангенциальные стенки 10 отделений 7 полностью закрыты и не снабжены входными направляющими лопатками. Было обнаружено, что обеспечение радиальных лопаток 9 совместно с разделением шахты 2 на несколько отделений 7 позволяет обеспечить достаточно однородный воздушный поток, что приводит к эффективному охлаждению агломерата 100. В представленном воплощении шахта 2 разделена на двенадцать отделений 7; это количество, конечно, может быть другим, в частности, значительно большим, таким как вплоть до 20 или вплоть до 50. В представленном воплощении в пространство 11 между соседними отделениями обеспечен вход 12 с нижней стороны, а также радиально-внутренний и радиально-внешний входы 13. Эти входы 12, 13 также могут образовывать единый вход. Однако, следует отметить, что конструкция также работает, если вход 12 с нижней стороны или по меньшей мере один из внутреннего и внешнего входа 13 отсутствует.

На Фиг. 2 представлен вид сбоку в разрезе части охладителя 1 агломерата с шахтой 2, показанной на Фиг. 1. Как можно более ясно видеть из этого чертежа, радиальная ширина шахты 2 уменьшается книзу. Для устойчивости конструкции внутренняя стенка 3 шахты соединена с опорной конструкцией 14 и две стенки 3, 4 шахты соединены посредством трех горизонтально расположенных соединительных балок 15. При работе загрузочное устройство (не показано) агломерационной установки расположено над загрузочным отверстием шахты 2, и с его помощью в шахту 2 сбрасывают агломерат 100, где он падает под действием силы тяжести, как уже описано ранее. Воздухонепроницаемый колпак, который соединен с системой всасывания воздуха, размещен над верхней частью 2.2 шахты 2. Однако эти элементы не показаны на Фиг. 2. Шахта установлена на вращающейся платформе 16, которая медленно вращается на круговом гусеничном транспортере так, что стационарное загрузочное устройство последовательно размещается над различными секциями шахты 2. В нижнем разгрузочном отверстии 6 обеспечено стационарное устройство 17 для выемки, которое способствует извлечению охлажденного агломерата 100 из шахты 2. Как можно видеть из более подробного вида, каждое отделение включает четыре входные направляющие лопатки 9 на каждой из сторон, которые проходят радиально приблизительно на 80% ширины отделения 7. Конечно, все это представлено только в качестве примера, и можно использовать также большее или меньшее количество лопаток 9, которые имеют большую или меньшую протяженность.

На Фиг. 3 представлен вид в перспективе, демонстрирующий второе воплощение шахты 2а в соответствии с изобретением. Она во многом напоминает шахту 2, представленную на Фиг. 1 и 2, и также содержит отделения 7а с радиальными входными направляющими лопатками 9. Однако она дополнительно включает тангенциальные входные направляющие лопатки 18, расположенные в каждом отделении. В данном воплощении радиальные и тангенциальные входные направляющие лопатки 9, 18 проходят на приблизительно 80% соответствующей ширины отделения 7а. Однако вполне возможно их обеспечение по всей ширине так, что они практически образуют окружные входные направляющие лопатки, выполненные из одной детали. Обеспечение тангенциальных входных направляющих лопаток 18 увеличивает область забора воздуха и, следовательно, способствует снижению скорости воздушного потока при заборе. Более того, однородность воздушного потока также может быть улучшена, в частности, в нижней части шахты 2а с отделениями 7а.

На Фиг. 4 показан схематический вид в разрезе охладителя 1b агломерата в соответствии с третьим воплощением. В данном воплощении используют шахту 2а, представленную на Фиг. 3, которая содержит внутренние и внешние тангенциальные входные направляющие лопатки 18. Для дополнительного улучшения эффективности противотока, даже если воздух стремиться перемещаться вдоль боковых стенок 3а, 4а шахты 2а, отклоняющая балка 19 может быть расположена по окружности в (радиально) центральной области шахты 2а. Отклоняющая балка 19 расположена в средней или нижней части шахты 2а, но немного выше тангенциальных входных направляющих лопаток 18, например, непосредственно над отделениями 7а. Альтернативно, отклоняющие балки могут быть установлены в каждом отделении 7а. Как видно на Фиг. 4, отклоняющая балка 19 не проходит полностью на все расстояние вниз шахты 2а, т.е. разделяет нижнюю часть не полностью. Ее функция заключается скорее в том, чтобы разделить падающий агломерат 100 на два потока (показаны жирными черными стрелками), которые вынуждены протекать ближе к внутренней и внешней стенкам, где они встречают проходящий вверх воздух (показано жирными белыми стрелками). В какой-либо точке ниже отклоняющейся балки 19 два потока могут соединяться снова.

На Фиг. 5 показан схематический вид в разрезе охладителя 1 с агломерата в соответствии с четвертым воплощением, в котором также используют шахту 2а, представленную на Фиг. 3. В данном случае агломерат 100 не загружают однородно вдоль радиального направления, но предпочтительно загружают вблизи внутренней и внешней боковых стенок 3а, 4а. Этого легко достигают с помощью распределительного элемента 21 крышевидной формы, который помещен на конце наклонного желоба (не показан) загрузочного устройства. Агломерат 100 скапливается и начинает скатываться или скользить вниз к середине 20 шахты 2а. Этот процесс приводит к определенной степени разделения по крупности, поскольку более крупные частицы обычно продвигаются дальше, чем мелкие частицы. Однако, более крупные частицы оставляют больше пространство для прохождения между ними воздуха, в связи с чем середина 20 шахты 2а является предпочтительным путем потока. Следовательно, охлаждающий воздух (показано жирными белыми стрелками) направляется в сторону от боковых стенок 3а, 4а к середине 20 шахты 2а.

На Фиг. 6 показан схематический вид в разрезе охладителя 1d агломерата в соответствии с пятым воплощением. В данном воплощении агломерат 100 распределяют по всей радиальной ширине шахты 2а, но скребок 22 воздействует на верхний слой агломерата 100, создавая вогнутый профиль. Скребок 22 является стационарным и работает подобно плугу по мере вращения шахты 2а. Вогнутый профиль означает, что общая высота слоя агломерата в середине шахты меньше, чем у внутренней и внешней стенки 3а, 4а. Также, расстояние от тангенциальных входных направляющих лопаток 18 до центра вогнутого профиля снижено относительно расстояния до внутреннего и внешнего краев профиля. Таким образом, охлаждающий воздух (показано жирными белыми стрелками), по меньшей мере частично, перенаправляется от стенок 3а, 4а к середине шахты 2а. Следует отметить, что эффект разделения по крупности, описанный в четвертом воплощении, также, до некоторой степени, может возникать в настоящем воплощении. С другой стороны, следует отметить, что в четвертом воплощении также сформирован вогнутый профиль.

На Фиг. 7 показан схематический вид в разрезе охладителя 1е агломерата в соответствии с шестым воплощением. В данном случае система вентиляции установлена в соединительной балке 15 в центральной или верхней области шахты. Система вентиляции включает воздушный канал (не показан), который может быть легко выполнен в балке 15 или присоединен к ней 15, и выходное отверстие 23 для выпуска воздуха в шахту. В представленном воплощении просто обеспечивают сообщение воздушного канала с окружающей средой, т.е. с атмосферным давлением так, что воздух всасывается в шахту при таком же отрицательном давлении, при котором воздух всасывается через входные направляющие лопатки 18. Таким образом обеспечивают дополнительную подачу охлаждающего воздуха в верхнюю часть шахты, которая, с одной стороны, увеличивает воздушный поток через центральную или верхнюю часть и, к тому же, поставляет свежий охлаждающий воздух в эту часть, тогда как воздух, поднимающийся от входных направляющих лопаток 18, уже нагрет до некоторой степени. Такое центральное выходное отверстие 23 позволяет обеспечить дополнительный охлаждающий воздух для охлаждения агломерата в центральной области шахты.

На Фиг. 7 представлена система вентиляции в качестве средства для всасывания воздуха в шахту 2а.

Следует отметить, что на Фиг. 4-7 видны только тангенциальные входные направляющие лопатки из-за ориентации разреза шахты. Воздух, конечно, также всасывается в шахту через радиальные входные направляющие лопатки, которые не видны на данных чертежах. Воплощения, представленные на Фиг. 4-7, также подходят для воплощений без тангенциальных входных направляющих лопаток, т.е. только с радиальными входными направляющими лопатками.

Перечень условных обозначений

1, 1b-1е охладитель агломерата

2, 2а шахта

2.1 нижняя часть

2.2 верхняя часть

3, 3а внутренняя боковая стенка

4, 4а внешняя боковая стенка

5 загрузочное отверстие

6 разгрузочное отверстие

7, 7а отделение

8 радиальная боковая стенка

9 радиальная входная направляющая лопатка

10 тангенциальная боковая стенка

11 пространство

12 расположенный с нижней стороны вход

13 вход

14 опорная конструкция

15 соединительная балка

16 платформа

17 устройство для выемки

18 тангенциальная входная направляющая воздух лопатка

19 отклоняющая балка

20 середина

22 скребок

23 выходное отверстие

100 агломерат.

Изобретение относится к противоточному охладителю агломерата и способу охлаждения агломерата в таком охладителе агломерата. Охладитель (1, 1b-1е) содержит круглую кольцеобразную шахту (2, 2а) для приема агломерата (100), которая содержит по меньшей мере одно верхнее загрузочное отверстие (5) и по меньшей мере одно нижнее разгрузочное отверстие (6). В нижней части (2.1) шахта (2, 2а) разделена на отделения (7, 7а), которые расположены тангенциально на расстоянии друг от друга. Каждое отделение (7, 7а) имеет по меньшей мере одну боковую стенку (8) с радиальными входными направляющими лопатками (9), проходящими радиально, для подвода охлаждающего газа в шахту (2, 2а). Верхняя часть шахты накрыта воздухонепроницаемым колпаком, который соединен с устройством всасывания газа. Причем охладитель агломерата (1, 1b-1е) выполнен с возможностью загрузки агломерата (100) через загрузочное отверстие (5) и перемещения вниз через отделения (7, 7а) к разгрузочному отверстию (6), при этом охлаждающий газ засасывают через радиальные входные направляющие лопатки (9) и вверх через шахту (2, 2а). Изобретение обеспечивает высокооднородный воздушный поток, при этом без излишнего абразивного износа. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Противоточный охладитель агломерата шахтного типа (1, 1b-1е), содержащий круглую кольцеобразную шахту (2, 2а) для приема агломерата (100), которая имеет радиально-внутреннюю стенку (3, 3а) и радиально-внешнюю стенку (4, 4а), между которыми шахта (2, 2а) содержит по меньшей мере одно верхнее загрузочное отверстие (5) и по меньшей мере одно нижнее разгрузочное отверстие (6), при этом

в нижней части (2.1) шахта (2, 2а) разделена на отделения (7, 7а), которые расположены тангенциально на расстоянии друг от друга, и

каждое отделение (7, 7а) имеет по меньшей мере одну боковую стенку (8) с радиальными входными направляющими лопатками (9), проходящими радиально, для подвода охлаждающего газа в шахту (2, 2а);

верхняя часть шахты накрыта воздухонепроницаемым колпаком, который соединен с устройством всасывания газа;

при этом охладитель агломерата (1, 1b-1е) выполнен так, что при работе агломерат (100) загружают через загрузочное отверстие (5), и он перемещается вниз через отделения (7, 7а) к разгрузочному отверстию (6), тогда как охлаждающий газ засасывают через радиальные входные направляющие лопатки (9) и вверх через шахту (2, 2а) с помощью указанного устройства всасывания газа.

2. Охладитель агломерата по п. 1, отличающийся тем, что указанная шахта (2, 2а) установлена с возможностью вращения вокруг ее оси симметрии.

3. Охладитель агломерата по п. 1 или 2, отличающийся тем, что радиальные входные направляющие лопатки (9) проходят на более 50% радиальной ширины отделения (7, 7а).

4. Охладитель агломерата по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в пространство (11) между соседними отделениями (7, 7а) обеспечен вход (12) с нижней стороны, так что охлаждающий газ поступает в пространство (11) снизу.

5. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждое отделение (7, 7а) имеет по меньшей мере одну боковую стенку (10) с тангенциальными входными направляющими лопатками (18), которые проходят тангенциально.

6. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что радиальная ширина шахты (2, 2а) уменьшается книзу.

7. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что тангенциальная ширина каждого отделения (7, 7а) уменьшается книзу.

8. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере одно формирующее профиль средство (22), которое предназначено для формирования вогнутого в радиальном направлении верхнего профиля агломерата (100).

9. Охладитель агломерата по п. 8, отличающийся тем, что формирующее профиль средство (22) выполнено с возможностью регулирования.

10. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он включает по меньшей мере одно распределительное средство (21), которое предназначено для загрузки агломерата в основном у радиально-внутренней стенки (3, 3а) и радиально-внешней стенки (4, 4а) шахты (2, 2а).

11. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере одна система (23) вентиляции расположена в верхней части шахты (2а) так, что при работе она внедрена в агломерат (100), причем указанная система (23) вентиляции предназначена для засасывания воздуха в шахту (2а).

12. Охладитель агломерата по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он включает центральный отклоняющий элемент (19), расположенный в шахте (2а) и предназначенный для отклонения агломерата (100) от радиально-центральной области шахты (2а) радиально внутрь и наружу.

13. Способ охлаждения агломерата (100) в противоточном охладителе агломерата шахтного типа (1, 1b-1е), содержащем круглую кольцеобразную шахту (2, 2а) для приема агломерата (100), которая имеет радиально-внутреннюю стенку (3, 3а) и радиально-внешнюю стенку (4, 4а), между которыми шахта (2, 2а) содержит по меньшей мере одно верхнее загрузочное отверстие (5) и по меньшей мере одно нижнее разгрузочное отверстие (6), при этом

в нижней части (2.1) шахта (2, 2а) разделена на отделения (7, 7а), которые расположены тангенциально на расстоянии друг от друга, и

каждое отделение (7, 7а) имеет по меньшей мере одну боковую стенку (8) с радиальными входными направляющими лопатками (9), проходящими радиально, для подвода охлаждающего газа в шахту (2, 2а),

верхняя часть шахты накрыта воздухонепроницаемым колпаком, который соединен с устройством всасывания газа,

причем способ включает:

- загрузку агломерата (100) через загрузочное отверстие (5),

- перемещение агломерата (100) вниз через отделения (7, 7а) к разгрузочному отверстию (6),

- засасывание охлаждающего газа через радиальные входные направляющие лопатки (9) и вверх через шахту (2, 2а) с помощью указанного устройства всасывания газа.